Uveřejnění článku v časopise Nature Communications

Uveřejnění článku Transverse spin forces and non-equilibrium particle dynamics in a circularly polarized vacuum optical trap v časopise Nature Communications.

U této příležitosti byla vydaná TZ.

Roztáčející světlo
Každý, kdo někdy hrál tenis nebo fotbal záhy zjistil, že rotující míč(ek) létá po zcela nečekaných dráhách. Tato rotace objektu kolem vlastní osy se v přírodě i v laboratoři může projevit neočekávaným způsobem, od stáčení koryt řek způsobené rotací Země až po možnost odhalení nádorů v mozku pomocí magnetické rezonance, která je založena na rotaci jader atomů.  Podobně se mohou chovat i částice světla - fotony. Již mnoho let je známo, že světlo může působit znatelnou silou na velmi malé předměty (o průměru od desítek nanometrů po desetiny milimetru) a uvěznit je ve světelné pasti. V loňském roce byla polovina Nobelovy ceny za fyziku udělena 96ti letému Arthuru Ashkinovi, který tento princip takzvané optické pinzety demonstroval a dokázal úspěšně využít, zejména v biologii. Nedávné pokročilé experimenty prováděné v Ústavu přístrojové techniky AV ČR v Brně ukázaly, že použití fotonů s vlastní rotací (tzv. kruhově polarizovaného světla) vyústí v dramaticky odlišné chování částic zachycených v optické pinzetě.
Ve svých experimentech vědci vytvořili světelnou past ve vakuu, kde je mnohem menší odpor prostředí a objekty se mohou pohybovat mnohem rychleji. Od prvních experimentů Arthura Ashkina je známo, že když k zachycení částice používáme fotony bez vlastní rotace, bude částice v pasti držena silněji v okolí světelné pasti, pokud zvýšíme počet fotonů. Brněnští vědci však použili fotony s vlastní rotací a zjistili zcela opačné chování.  Částice nezůstává ve světelné pasti, ale má tendenci obíhat kolem ní po orbitě, jejíž poloměr se zvětšuje s rostoucím počtem fotonů. Obtížně využitelná vlastní rotace fotonů se tak převádí na cyklický mechanický pohyb částice. Tato práce byla nedávno zveřejněna v prestižním časopise Nature Communications a odpovídá na hluboké otázky o šíření světla a otevírá nové experimentální cesty ke světlem poháněným mikromotorům nebo k novým citlivějším senzorům.

Téma představil v ČT24 (17.1.2019, 16:50) prof. Pavel Zemánek

Poděkování  od ředitelky Ústavu přístrojové techniky AV ČR za skvělou týmovou spolupráci napříč odděleními ústavu na tématu a vydání článku v časopise Nature  Communications.