Эта новость звучит как поэзия: ученые создали из золотых наночастиц зеркальные лабиринты для отдельных молекул, в которых излучаемый молекулами свет заблудился и вернулся к источнику, создав пограничное между материей и светом состояние.

Yi Ju/University of Cambridge NanoPhotonics
Кукурбитурил — сложный хоровод из азотсодержащих гетероциклов

Группа физиков из Кембриджского университета смогла поместить молекулы вещества в нанополости, которые ограничивали стремление фотонов, излученных молекулами, улететь как можно дальше. В результате излучаемая энергия все время переходила из энергии молекулы в энергию света и обратно.

Предыдущие попытки достичь такого состояния были очень сложны в реализации и требовали охлаждения системы до сверхнизких температур. В кембриджском эксперименте результат достигается при комнатной температуре.

Фото Chikkaraddy et al. Молекула красителя, пойманная в нанополость между золотой пленкой и золотыми наночастицами.

Частицы золота расположили на зеркальной поверхности так, чтобы структура содержала будущие «ловушки» для света. В крохотные зазоры между частицами металла и поверхностью помещали окрашенные молекулы кукурбитурила, которая оказывалась как бы в зеркальном лабиринте. Крупная молекула кукурбитурила была нужна для того, чтобы удерживать молекулы красителя в нужном положении.

В результате спектры рассеяния молекул красителя разделились надвое, что послужило признаком смешанного состояния, среднего между светом и веществом.

Статья, описывающая эксперимент, опубликована в журнале Nature.