Découverte d’un nouveau type d’onde électromagnétique

Une équipe internationale de scientifiques du Royaume-Uni et des États-Unis a découvert un type d’onde électromagnétique jusqu’alors inconnu : une onde de surface Dyakonov-Voigt.

Mackay et al ont trouvé théoriquement un nouveau type d’onde électromagnétique de surface. Crédit image : Arek Socha.

Tom Mackay, de l’Université d’Édimbourg, et ses collègues de l’Université d’État de Pennsylvanie ont fait cette découverte en analysant comment la lumière interagit avec certains cristaux naturels ou fabriqués par l’homme.

Les chercheurs ont découvert que les ondes de surface de Dyakonov-Voigt sont produites dans une région spécifique – appelée interface – où les cristaux rencontrent un autre matériau, comme l’huile ou l’eau.

Nommées d’après deux éminents scientifiques, ces ondes ne peuvent être produites qu’en utilisant certains types de cristaux dont les propriétés optiques dépendent de la direction dans laquelle la lumière les traverse.

Les scientifiques ont identifié les propriétés uniques des ondes en utilisant des modèles mathématiques qui incorporent des équations développées par le célèbre mathématicien et physicien James Clerk Maxwell.

Ils ont également découvert que les ondes de surface de Dyakonov-Voigt diminuent à mesure qu’elles s’éloignent de l’interface – un processus appelé décroissance – et ne se déplacent que dans une seule direction.

D’autres types d’ondes de surface se désintègrent plus rapidement et se déplacent dans plusieurs directions.

Ces phénomènes pourraient avoir une série d’applications utiles, telles que l’amélioration des biocapteurs utilisés pour analyser les échantillons de sang ou le développement de circuits de fibres optiques qui transfèrent les données plus efficacement.

“Les ondes de surface de Dyakonov-Voigt représentent un pas en avant dans notre compréhension de la façon dont la lumière interagit avec les matériaux complexes, et offrent des opportunités pour une série d’avancées technologiques”, a déclaré le Dr Mackay.

Les résultats ont été publiés en ligne le 28 août 2019 dans le bulletin d’information de l’ .Proceedings of the Royal Society A.