Los pulsos de terahercios inducen quiralidad en un cristal no quiral

La quiralidad se refiere a objetos que no se pueden superponerse a sus imágenes de espejo a través de cualquier combinación de rotaciones o traducciones, al igual que las distintas manos izquierda y derecha de un humano. En los cristales quirales, la disposición espacial de los átomos confiere una «mano» específica, que, por ejemplo, influye en sus propiedades ópticas y eléctricas.

Un equipo de Hamburgo-Oxford se ha centrado en los llamados antiferroquirales, un tipo de cristal no quiral que recuerda a los materiales antiferroes-magnéticos, en el que momentos magnéticos Anti-align en un patrón escalonado que conduce a una magnetización neta de fuga. Un cristal antiferro-quiral está compuesto por cantidades equivalentes de subestructuras de izquierda y diestra en una celda unitaria, lo que lo convierte en no quiral en general.

El equipo de investigación, dirigido por Andrea Cavalleri del Max-Planck-Institut para la estructura y la dinámica de la materia, utilizada. terahertz Luz para levantar este equilibrio en el material no quiral fosfato de boro (BPO₄), de esta manera induciendo quiralidad finita en una escala de tiempo ultrarrápida.

La investigación del equipo es publicado en el diario Ciencia.

«Explotamos un mecanismo denominado fonónico no lineal», dice Zhiyang Zeng, autor principal de este trabajo. «Al emocionar un modo vibratorio de frecuencia de terahercios específico, que desplaza el red de cristal A lo largo de las coordenadas de otros modos en el material, creamos un estado quiral que sobrevive para varios picosegundos «, agregó.

«En particular, al girar la polarización de la luz de Terahertz en 90 grados, podríamos inducir selectivamente una estructura quiral izquierda o diestra», continúa el compañero autor Michael Först.

«Este descubrimiento abre nuevas posibilidades para el control dinámico de la materia a nivel atómico», dice Cavalleri, líder de grupo en el MPSD. «Estamos entusiasmados de ver posibles aplicaciones de esta tecnología y cómo se puede utilizar para crear funcionalidades únicas. La capacidad de inducir quiralidad En los materiales no quirales podrían conducir a nuevas aplicaciones en dispositivos de memoria ultrarrápida o incluso plataformas optoelectrónicas más sofisticadas «.