Csúcstechnológia

A blog azokkal a különleges technológiákkal, érdekességekkel foglalkozik, amelyek a tudomány mai állása szerint a technológia élvonalába tartoznak. Csúcstechnológiának nevezzük azokat a technikai újításokat, találmányokat, melyek messze meghaladják a saját korukat. Jó szórakozást!

Etarget3

FRISS BLOGOK

Etarget2

NAPTÁR

november 2018
Hét Ked Sze Csü Pén Szo Vas
<<  < Archív
1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30
Google Pagerank mérés, keresooptimalizálás

statcounter

Etarget

linkcsere

Szintetikus mágnesesség a fény irányításához

neney 2017.10.23. 18:13

A mágneses mezők alkalmazása az elektronok irányítására az elektronika egyik alapelve, minden elektromos eszköz ezen alapul. Amikor egy elektron megközelít egy mágneses mezőt, ellenállással találja szembe magát, és a legkisebb erőkifejtést igénylő útvonalat választja, cirkuláris mozgásba kezdve a mező körül. Az amerikai Stanford Egyetem kutatói kifejlesztettek egy szintetikus mágnesességet alkalmazó eszközt, ami hasonló hatást gyakorol az elektromos töltéssel nem rendelkező fotonokra.

A Nature Photonics szaklapban leírt megoldás megsérti a fizika egyik alaptörvényét, a fény időtükrözési szimmetriáját, az eszközök egy teljesen új osztályához vezetve el, ami az elektromosság helyett fényt használ a gyorsítóktól a mikroszkópokon át, a gyorsabb on-chip kommunikációkig bezáróan számos alkalmazás esetében. "Ez a fény áramlásának egy alapjaiban új módja, ami egy korábban nem tapasztalt fotonvezérlést tesz lehetővé" - mondta Shanhui Fan, a Stanford villamosmérnök professzora, a tanulmány szerzője.

A Stanford megoldása a fotonikus kristályok legújabb kutatási eredményeit használja fel. A fotonikus kristályok bizonyos hullámhosszúságú fénnyel szemben hasonlóan viselkednek, mint a félvezetők a "tiltott sávjukba" eső energiájú elektronokkal szemben. A kristályszerkezet meggátolja a fény terjedését egy bizonyos hullámhossz tartományban, azaz a tiltott sávba eső energiájú foton nem képes terjedni a szerkezetben, tökéletesen visszaverődik róla. Eszközük megépítéséhez a kutatók megalkottak egy szilíciumba mart parányi mélyedésekből álló hálót, létrehozva a fotonikus kristályt. Megfelelő mennyiségű elektromosságot vezetve a hálóra képesek voltak kontrollálni, vagy "harmonikusan hangolni" a fotonikus kristályt, mágnesességet szintetizálva, ezáltal egy virtuális erőt fejtve ki a fotonokra. A kutatók ezt a szintetikus mágnesességet effektív mágneses mezőnek nevezték el.

Fan elmondása szerint, csapata képes volt megváltoztatni egy foton pályájának sugarát a fotonikus kristályon alkalmazott elektromosság változtatásával, illetve a rendszerbe belépő fotonok sebességének manipulálásával. Ez a kettős mechanizmus nagy fokú irányítást tesz lehetővé a foton pályája felett, lehetővé téve a kutatóknak a fény tetszés szerinti vezetését.


Az időtükrözési szimmetria megsértése a gyakorlatban azt jelenti, hogy egy előre haladó foton más tulajdonságokkal fog rendelkezni, mint amikor visszafelé halad, ami fontos műszaki lehetőségeket eredményez. "Az időtükrözési szimmetria megsértése kulcsfontosságú, mivel a fény vezérlésének új útjait nyitja meg előttünk. Képesek vagyunk például teljesen meggátolni a fény visszafelé haladását, megszüntetve a tükröződést" - magyarázta Fan.

Az új eszköz megoldhatja a jelenlegi száloptikai kábeleket alkalmazó fotonikus rendszerek egyik nagy problémáját. A fotonok hajlamosak visszafordulni ezekben a rendszerekben, visszaverődő zajt, úgynevezett visszaszórást idézve elő, ami csökkenti a teljesítményüket. Az új eszközzel azonban amint egy foton belépett, képtelen visszafordulni. A kutatók meggyőződése szerint ez a képesség lesz a jövő műszaki alkalmazásainak kulcsa, mivel kiküszöbölhetők vele olyan rendellenességek, mint a jelvesztés, ami igen gyakori a száloptikás és más fényvezérelt mechanizmusok esetében.

Szólj hozzá!

A bejegyzés trackback címe:

https://csucstechnologia.blog.hu/api/trackback/id/tr6813398599

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Nincsenek hozzászólások.