Tapa rikkoa sähkömagnetiikan vastavuoroisuuslaki28.12.2020 Aalto-yliopiston johtama kansainvälinen tutkimusryhmä on löytänyt uuden ja yksinkertaisen reitin rikkoa vastavuoroisuuden laki sähkömagneettisessa maailmassa muuttamalla materiaalin ominaisuutta ajan suhteen. Läpimurto voi auttaa luomaan tehokkaita ei-vastavuoroisia laitteita, kuten pienikokoisia isolaattoreita ja kiertoelimiä, joita tarvitaan seuraavan sukupolven mikroaaltoisten ja optisien viestintäjärjestelmien luomiseen. Esimerkiksi tietoliikennejärjestelmissä ja laserteknologiassa, joissa tarvitaan yksisuuntaista signaalinsiirtoa, vastavuoroisuus täytyy nykyään kiertää rakenteilla, jotka tekevät laitteista suuria, monimutkaisia tai yhteensopimattomia muiden komponenttien kanssa. Tutkijat Aalto-yliopistosta, Stanfordin yliopistosta ja École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) -yliopistosta osoittivat, että vastavuoroisuuslaki voidaan rikkoa, jos etenemisen väliaineen ominaisuus muuttuu säännöllisesti ajan suhteen. Menetelmässä signaalit saadaan kulkemaan yksisuuntaisesti, kun ne kulkevat epäsymmetriseksi muotoillun rakenteen läpi ja kun rakenteen dielektrisestä vakiota muutetaan hetkestä toiseen. Dielektrinen vakio kuvaa materiaalin vuorovaikutusta sähkökentän kanssa. ”Tämä on tärkeä virstanpylväs sekä fysiikan että tekniikan yhteisöissä. Tarvitsemme yksisuuntaisen valonläpäisyn moniin sovelluksiin, kuten lasertoiminnan vakauttamiseen tai tulevaisuuden viestintäjärjestelmien suunnitteluun, kuten kanavakapasiteetin kasvattamiseen täysdupleksijärjestelmillä, sanoo tutkijatohtori Xuchen Wang Aalto-yliopistosta. "Ajallisen variaation avulla voimme suunnitella yksinkertaisia ja pienikokoisia materiaalialustoja, jotka kykenevät yksisuuntaiseen valon siirtoon ja jopa vahvistamiseen", Xuchen Wang selittää. Aiheesta aiemmin: |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.