Экспериментальные и теоретические исследования собственной локализации света и оптических резонансов в упорядоченных квазикристаллах

Работа посвящена экспериментальному и теоретическому исследованию оптических свойств двумерных и трехмерных квазикристаллов, в частности локализации света в структурах. Спроектированы, созданы и исследованы двумерные и трехмерные квазикристаллы для теоретического и экспериментального исследования возможности локализации электромагнитного излучения в них. Результаты работы: 1) Написаны оригинальные программы для построения математических моделей двумерных и трехмерных квазикристаллов. 2) Созданы уникальные перестраиваемые метаповерхности на основе мозаик Пенроуза из халькогенидного материала. Разработаны две различные технологии создания таких структур. Проведен расчет рассеяния света на метаповерхности на основе мозаики Пенроуза для разных фаз халькогенидного материала. Расчет показывает, что, изменяя фазу материала метаповерхности можно изменять интенсивность рассеяния и менять частотный диапазон с максимальной интенсивностью рассеяния. 3) Проведен расчет эффекта собственной локализации света в трехмерных упорядоченных квазикристаллах. Проведено исследование зависимости спада интенсивности прошедшего света от времени. Установлено, что эффект локализации связан с соотношением длины волны к диаметру одиночного рассеивающего элемента. 4) Созданы и экспериментально исследованы двумерные квазикристаллы в виде мозаики Пенроуза. Получены спектры рассеяния и угловые дисперсионные зависимости. 5) Впервые экспериментально продемонстрирована локализации света в трехмерных упорядоченных квазикристаллах в оптическом диапазоне. Исследования проводились в конфигурации на пропускание, прошедшее структуру излучение регистрировалось с помощью счетчика одиночных фотонов, таким образом, были построены кривые спада интенсивности от времени, которые демонстрируют задержку света в квазикристаллах по сравнению с фотонным кристаллом типа поленница. Проект направлен на изучение фундаментальных эффектов, связанных с распространением электромагнитного излучения через упорядоченные структуры не имеющих трансляционной симметрии. Результаты проекта являются перспективными для разработки оптических компонент новых устройств, предназначенных для передачи и обработки информации оптическими методами.