Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Получен новый, простой, но эффективный диод для микроволн

Получен новый, простой, но эффективный диод для микроволн

18 октября 2019


Ученые из Китая и Канады некоторое время занимались разработкой проекта для микроволновых устройств и квантовых компьютеров. Заключался данный проект в изобретении простого диода, который подходил бы для микроволн, потому что свободно пропускал их в одном направлении, а в обратном — ослаблял их силу практически в тысячу раз. Разработка данного проекта была невозможна без учета принципов электродинамики, поскольку главным из них, влияющим на работу всей конструкции, является принцип взаимности. Раскрывается он в отношении между электромагнитным полем и его источником, то есть переменным током. Принцип гласит о том, что от перемены мест поля источника и измерительного прибора их отношение не изменится. Ученые решили нарушить данный принцип, используя в своей системе нелинейность.

info08-04-19-imgs_SMM_Feb_2019_0013_21

Она влияет на распространение волн в противоположных направлениях, поэтому будет активно регистрироваться чувствительными устройствами, что, собственно, и нужно для построения диода. Именно на нарушении принципа обратимости было разработано эффективное устройство, действие которого уже проверено с помощью испытательных машин. Работа диода заключается в интерференции между когерентной и диссипативной связью микроволн и магнонами. Оборудование представляет собой полость, имеющую крестообразную полуоткрытую форму. В такой полости будут свободно возбуждаться и стоячие, и бегущие волны одновременно. Рядом с ней находится небольшая сфера, выполненная из особого материала — железо-иттриевого граната. Диаметр ЖИГ-сферы составляет около 1 мм, поэтому, чтобы поместить её на свое место, был использован специальный микромеханический зонд кантилевер.

Ученые направляют микроволны по данной полости, которые, в свою очередь, возбуждают магноны, находящиеся в сфере. Магноны представляют собой квазичастицы, частота которых контролируется с помощью высоконапряжённого магнитного поля. Данная полость является идеальным местом для того, чтобы поместить микроволновый диод с соблюдением особых режимов для осуществления пропуска волн в противоположных направлениях. При правильно подобранной частоте микроволновый диод пропускает волны в одну сторону и блокирует их в обратном направлении, ослабляя их силу почти в тысячу раз. Подобный способ нарушения принципа взаимности довольно прост, как и сама конструкция. Возможно, такое оборудование будет использоваться при разработке кубитных квантовых компьютеров.

Другая информация
29 июля 2021
Ученые выяснили, почему сияет горный лак

Во время своих экспедиций на корабле HMS Beagle с 1832 по 1836 год молодой Чарльз Дарвин описал конкретные скальные образования у берегов Южной Америки как «черную сверкающую скалу», которая «блестит ярче всего, когда поворачивается к свету».

26 июля 2021
Создана новая платформа для медицинской визуализации на основе ультразвука

Ученые создали новую платформу для развития диагностической помощи, состоящую из ультразвукового зонда на кристалле в паре с мобильным устройством и интерпретацией изображений под управлением искусственного интеллекта и облачным взаимодействием.

22 июля 2021
Представлен новый статистический анализ спектров ДЭЯР (ENDOR)

Статистический анализ спектров/сигналов ДЭЯР долгое время был мало изучен, возможно, из-за высокой частоты систематических ошибок, которые трудно моделировать.

19 июля 2021
Ученые говорят об антигенных волнах вирусно-иммунной коэволюции

Ученые решили сформулировать подобный процесс выхода вируса в терминах низкоразмерной волны, движущейся в антигенном пространстве.

15 июля 2021
Большие лесные пожары мобилизуют ртуть

Огонь может улетучивать до 99% ртути, содержащейся в растительности и почве. Газообразная ртуть может оставаться в атмосфере в течение многих лет и перемещаться вокруг планеты.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!