Семинар 26 мая
Сергей Афонин
cеминар кафедры физики высоких энергий и элементарных частиц
Искусственные среды позволяют реализовывать экзотические электромагнитные отклики, не обнаруженные пока в природных материалах. Одним из таких примеров является аксионный магнитоэлектрический отклик, возникающий, в частности, в эффективном описании топологических изоляторов и аксионных метаматериалов.
В докладе будет рассмотрен дуальный аксионный отклик, который, согласно нашим расчётам, может быть реализован в специальных метаматериалах с нарушенными симметриями обращения времени и пространственной инверсии. В эффективном описании такие среды задаются дуальным аналогом уравнений аксионной электродинамики, содержащим партнёр аксионного поля, который мы называем дуальным аксионом.
Особый интерес представляет то, что в отсутствие источников тип аксионного отклика в материале принципиально невозможно определить с помощью экспериментов по рассеянию внешнего излучения. Эта неразличимость обеспечивается перепараметризационной симметрией, возникающей в эффективном описании среды. В то же время аксионные и дуально-аксионные метаматериалы по-разному взаимодействуют с излучением источников, помещённых внутрь среды, что позволяет говорить об их физическом различии.
Используя неразличимость двух типов отклика для внешнего излучения, можно сконструировать среду, в которой их вклад в характеристики рассеянного поля взаимно компенсируется. В результате для внешнего наблюдателя такая среда выглядит как обычный диэлектрик. Однако электромагнитное поле внутри неё сохраняет нетривиальную структуру, и внутренний источник излучения позволяет проявить скрытую аксионную природу материала.
Мы рассматриваем это явление как пример «внутренних», или «скрытых», электромагнитных свойств среды: они принципиально не обнаруживаются во внешнем рассеянии, но становятся наблюдаемыми при доступе к внутренним источникам поля.
[1] T. Z. Seidov, E. Barredo-Alamilla, D. A. Bobylev, L. Shaposhnikov, M. Mazanov, and M. A. Gorlach, Dual Origin of Effective Axion Response, Nature Communications 16, 5942 (2025).
Идентификатор конференции: 817 3639 5591
Код доступа: 664007