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Anelli Eccezionali in Microcavità Ottiche Planari Non Lineari Non Hermitiane: Implementazione, Miglioramento del Segnale e Topologia

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Anelli Eccezionali in Microcavità Ottiche Planari Non Lineari Non Hermitiane

La ricerca, pubblicata su arXiv (arXiv:2507.07099v3), esplora gli anelli eccezionali (ERs) in risonatori ottici planari non hermitiani, un campo in cui i sistemi non hermitiani esibiscono un miglioramento del segnale e dinamiche di modo non convenzionali. Questi ERs, caratterizzati da una specifica forma di dicroismo circolare e splitting TE-TM, presentano topologie complesse, precedentemente studiate in sistemi di materia condensata, ma quasi inesplorate in presenza di non linearità.

L’introduzione di non linearità di tipo Kerr (o guadagno saturabile) porta alla divisione dell’ER lineare in due anelli concentrici, con l’anello a raggio maggiore che diventa un anello di punti eccezionali (EPs) di terzo ordine. Lo studio analizza le topologie spettrali e di banda, evidenziando una risposta alle perturbazioni migliorata e regolabile nel regime non lineare. Sebbene alcune caratteristiche siano specifiche del sistema studiato, i risultati sulle topologie non hermitiane e sulla risposta alle perturbazioni migliorata dalla non linearità sono generici e applicabili a una vasta gamma di sistemi non hermitiani non lineari.

Questo lavoro fornisce un quadro universale per l’ingegnerizzazione di ERs e EPs in sistemi non hermitiani non lineari, aprendo nuove strade per la manipolazione della luce e lo sviluppo di dispositivi ottici avanzati.

Paper: ArXiv.org

Origine topologica della scomposizione dei picchi nel fattore di struttura dell’acqua liquida

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Origine Topologica della Scomposizione dei Picchi nell’Acqua Liquida

Un nuovo studio, pubblicato su arXiv (2601.05891), getta nuova luce sul comportamento anomalo dell’acqua, svelando l’origine topologica della scomposizione del picco principale nel suo fattore di struttura. Questo fenomeno, osservato sperimentalmente, è stato a lungo interpretato come indicazione della competizione tra due diversi ambienti locali all’interno del liquido.

La ricerca, condotta attraverso simulazioni atomistiche, dimostra che la scomposizione del picco è direttamente legata alle caratteristiche topologiche a medio raggio della rete di legami idrogeno. In particolare, gli scienziati hanno scoperto che gli anelli costituiti da 5-8 membri, che dominano la topologia della rete a basse temperature, sono responsabili del segnale di scattering bimodale osservato sperimentalmente. Tra questi, gli anelli a 5 membri mostrano una persistenza notevole, mantenendo la loro firma strutturale anche a temperature superiori a quella ambiente.

Questo studio stabilisce un collegamento diretto tra la topologia della rete dell’acqua liquida e le caratteristiche di diffrazione accessibili sperimentalmente. I risultati non solo chiariscono le basi microscopiche del comportamento dell’acqua, ma suggeriscono anche un quadro concettuale più ampio per interpretare le anomalie in altri liquidi e vetri con reti tetraedriche. Questa scoperta apre nuove prospettive nella comprensione delle proprietà uniche dell’acqua, fondamentali per la vita e per numerose applicazioni scientifiche e tecnologiche.

Paper: ArXiv.org

Origine topologica della scomposizione dei picchi nel fattore di struttura dell’acqua liquida

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Origine topologica della scomposizione dei picchi nel fattore di struttura dell’acqua liquida

Un recente studio, pubblicato su arXiv (arXiv:2601.05891), ha rivelato un’interessante connessione tra la topologia della rete di legami idrogeno e la scomposizione dei picchi nel fattore di struttura dell’acqua liquida. Questo fenomeno, osservato sperimentalmente, è stato a lungo interpretato come evidenza della competizione tra due diversi ambienti locali all’interno dell’acqua.

La ricerca, condotta attraverso simulazioni atomistiche, ha svelato che la scomposizione del picco principale è direttamente legata alle caratteristiche topologiche a medio raggio della rete di legami idrogeno. In particolare, l’analisi ha evidenziato il ruolo cruciale degli anelli a 5-8 membri, che dominano la topologia della rete a basse temperature. Questi anelli sono in grado di spiegare la segnale di scattering bimodale osservato sperimentalmente. Tra questi, gli anelli a 5 membri dimostrano una particolare persistenza, mantenendo le proprie caratteristiche strutturali anche a temperature superiori a quella ambiente.

Questo studio stabilisce un collegamento diretto tra la topologia della rete dell’acqua liquida e le caratteristiche di diffrazione accessibili sperimentalmente. Ciò fornisce una comprensione più approfondita delle proprietà dell’acqua e suggerisce un quadro concettuale più ampio per interpretare le anomalie nei liquidi e nei vetri a rete tetraedrica.

Paper: ArXiv.org