Экспериментально зафиксирована «суббрэгговская» дифракция

Ученым из нидерландского университета Твенте удалось провести не так давно целую серию экспериментов, в которых был зарегистрирован достаточно необычный эффект так называемой «суббрэгговской» дифракции.

Как известно, брэгговская дифракция может наблюдаться при рассеивании на кристалле излучения. Данное явление является следствием интерференции волн, которые были отражены от плоскостей, причем дифракционные максимумы будут возникать лишь в тех направлениях, в которых все отраженные волны имеют одинаковые фазы. Данное условие, которое носит наименование условия Вульфа — Брэгга, должно записываться в виде равенства 2dsinθ = nλ, где λ — длина волны излучения, θ — угол скольжения падающего луча, n — порядок отражения.

Данное условие приобретает большое значение в рентгеновской топографии и рентгеноструктурном анализе, где оно активно используется для поиска дефектов в кристаллах и определения межплоскостных расстояний.

В новых экспериментах вместо природных образцов были использованы изготовленные специально фотонные двумерные кристаллы из кремния, обладающие пространственно-периодической модуляцией своей диэлектрической проницаемости. Когда на такой кристалл попадает излучение, можно обладать обычной брэгговской дифракции, причем в эксперименте она действительно наблюдалась в качестве выраженного пика отражения. Но при этом появились так называемые «стоп-зоны», где большим значениям λ соответствуют меньшие частоты. Именно этот эффект и получил наименование «суббрэгговского».