Механик долгионыг хянах шинэ метаматериал

Өнөөг хүртэл мэдэгдэж байгаа метаматериалуудад сөрөг хугарлын үзэгдэл нь тэгш хэмтэй байдаг, өөрөөр хэлбэл долгионы тусгалын эерэг ба сөрөг өнцгийг ялгадаггүй. Нано Шинжлэх Ухааны Хүрээлэнгийн (Cnr-Nano) Алессандро Питанти, Симон Занотто нараар ахлуулсан хэсэг эрдэмтэд GHz-ийн давтамжтай механик стресст орсон шинэлэг метаматериал бүтээх замаар энэхүү тэгш хэмийг эвдэх боломжтойг олж тогтоожээ.

Nature Communications сэтгүүлд нийтлэгдсэн энэхүү судалгаа нь өндөр давтамжийн механик долгионыг удирдах чадварт ахиц дэвшил гаргаж байгаа бөгөөд GHz наномеханик дээр суурилсан орчин үеийн технологийн хувьслыг дэмжиж магадгүй юм.

Метаматериал

Метаматериал гэдэг нь ердийн материалд байдаггүй шинэ шинж чанарыг өгөх гэх мэт тодорхой хэлбэрийн микро элементүүдээс бүрдсэн хиймэл бүтэцтэй материал юм. Ялангуяа метаматериалууд нь цахилгаан соронзон долгион болон акустик долгионыг удирдах, удирдахад сонирхолтой байдаг. Cnr-Nano судлаачид Istituto officina dei materiali (Cnr-Iom) болон Пол Друдын ​​хүрээлэнгийн хамт олонтой хамтран урьд өмнө хэзээ ч ажиглагдаж байгаагүй долгионы хугарлын үзэгдэлд өртдөг шинэ метаматериал зохион бүтээжээ. тэгш бус хугарал".

Метаматериал ба цахилгаан соронзон долгион

Тэд тусгай бүтэцтэй метаматериал руу ороход цахилгаан соронзон, акустик болон механик долгионууд сөрөг хугарал гэж нэрлэгддэг тодорхой "хазайлт" -д ордог. Өнөөг хүртэл мэдэгдэж байгаа метаматериалууд нь тэгш хэмтэй байдаг, өөрөөр хэлбэл тэдгээр нь тусгалын эерэг ба сөрөг өнцгийг ялгадаггүй. Судлаачдын боловсруулсан шинэ материалд энэ тэгш хэмийг эвдсэн гэж Симоне Занотто тайлбарлав: "Давалгаа нь метаматериалыг ташуугаар цохих үед энэ нь түүний дотор орж, ирсэн тал руугаа хазайдаг. Энэ бол сөрөг хугарал юм. Бидний боловсруулсан метаматериал нь илүү чамин зан чанарыг харуулж байна: долгионыг аль талаас нь хамаарч өөр өөр аргаар хазайлгах чадвартай. Долгион нь нэг талаас ирэхэд сөрөг хугардаг ба нөгөө талаас ирэхэд ихэвчлэн хугардаг."

Тэгш бус сөрөг хугарал

Судлаачид галлиум арсенидын давхарга дээр сийлсэн L хэлбэрийн бичил хөндийн дараалсан бүтэцтэй материалын нэлээд энгийн бүтцийг ашиглан тэгш бус сөрөг хугарлыг олж авсан.

Метаматериал бүтээхийн тулд Cnr-Iom дахь Giorgio Biasiol-ийн үйлдвэрлэсэн материалаас эхлээд Cnr-Nano болон Scuola Normale-ийн Nest лабораторид нанофабрикийн дэвшилтэт техникийг ашигласан. Дараа нь хатуу төлөвт системийн өндөр давтамжийн механик хэмжилтийн чиглэлээр дэлхийд хүлээн зөвшөөрөгдсөн Пауло Сантосын (Paul Drude Institute) судалгааны бүлэг дээжийг механик долгионоор туршсан. Алессандро Питантигийн хийсэн хязгаарлагдмал элементийн симуляцийн ачаар үр дүн болон хугарлын тэгш бус байдлыг тайлбарлах боломжтой болсон.

Өндөр давтамжууд

ГГц дарааллын долгионтой өндөр давтамжтай ажиллах сонголт нь цаашдын шинэлэг зүйл төдийгүй техникийн томоохон сорилт юм. "Энэ бол одоохондоо бага судлагдсан боловч 4G, 5G технологи, шинээр гарч ирж буй квант холбооны систем зэрэг салбаруудад туйлын сонирхолтой бөгөөд хамааралтай" гэж Занотто тайлбарлав. "Хэт улаан туяанд зориулсан термомеханик мэдрэгчийг хэрэгжүүлэхэд өндөр давтамжийн механик резонаторыг ашиглах нь ирээдүйд бас таамаглаж байна".

“Үр дүн нь механик долгионыг бүрэн хянах чухал алхам бөгөөд жишээлбэл зүүнээс ирж буй долгионыг баруунаас ирж буй долгионоос ялгах боломжийг олгодог” “Ерөнхийдөө энэ үр дүнг бага долгионы хувьд ч ашиглаж болно. давтамжийн механик" гэж Симон Занотто үргэлжлүүлэн, "Үндсэндээ метаматериалыг энгийн "хэмжээг нь өөрчилснөөр" жишээ нь барилга байгууламжийг хамгаалахын тулд газар хөдлөлтийн долгионы хазайлтад ч ашиглах боломжтой болно." "Өөр нэг давхрага бол квант ялгаруулагч/мэдрэгчийг нэгтгэх явдал юм - энэ түвшинд манай системүүд квант тооцоолол, харилцаа холбооны ирээдүйн платформд чухал үүрэг гүйцэтгэх болно.

төсөл боловсруулах BlogInnovazione.it

Gg