La propagazione della luce nei materiali disordinati è un argomento di grande interesse per la comunità scientifica, poiché non solo può condurre ad applicazioni concrete nel campo della fotonica e delle energie rinnovabili, ma permette ancora di svelare nuovi affascinanti fenomeni legati alla fisica delle onde. In questo ambito, a prestigiosa rivista Nature Photonics, nell’ultimo numero, ha pubblicato uno studio condotto da ricercatori di Unime , del Consiglio Nazionale delle Ricerche (IPCF-CNR Messina e IMM-CNR di Catania), delle Università di Pavia, Catania e Firenze e del Laboratorio Europeo per le Spettroscopie Non Lineari (LENS).
L’Università di Messina è rappresentata dal prof.ssa Rosalba Saija, associato del Dipartimento MIFT.
La ricerca, attraverso competenze diverse che spaziano dall’ottica alla spettroscopia, dalla fotonica dei sistemi complessi alla scienza dei materiali, ha messo in luce un effetto fisico finora mai esplorato che dimostra la natura coerente della luce Raman. La ricerca, pubblicata sulla prestigiosa rivista Nature Photonics, pone le basi per un nuovo campo di ricerca legato ai sistemi fotonici complessi, che sfruttano non solo la luce diffusa elasticamente, ma anche quella diffusa anelasticamente (Raman) e quindi a lunghezze d’onda (cioè a colori) differenti rispetto alla sorgente di eccitazione.
“Una fitta foresta di sottilissimi fili di silicio disposti in modo disordinato, nella quale la luce rimbalza innumerevoli volte in modo casuale prima di poter fuoriuscire, è il materiale che ci ha permesso di osservare su scala macroscopica un effetto di coerenza tra onde luminose che avviene nell’infinitamente piccolo, nello spazio di pochi nanometri e nel tempo di una manciata di picosecondi”, spiegano Barbara Fazio (CNR-IPCF Messina), Matteo Galli (Università di Pavia), Francesco Priolo (MATIS IMM-CNR Catania) e Diederik Wiersma (Università di Firenze), che hanno condotto le ricerche nelle rispettive istituzioni. Si tratta del fenomeno di interferenza noto come coherent backscattering, in precedenza osservato e studiato solo per luce diffusa elasticamente (scattering Rayleigh) ed ora dimostrato inaspettatamente anche per la diffusione anelastica (scattering Raman).
Ulteriori dettagli sull’articolo sono disponibili al sito:
http://www.nature.com/nphoton/journal/vaop/ncurrent/full/nphoton.2016.278.html