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
27 января 2022
Как производственные сети усиливают экономический рост стран

Экономику можно рассматривать как сеть, в которой производители покупают товары, превращают их в новые товары и продают продукцию домашним хозяйствам или другим производителям.

24 января 2022
Исследован геологический контроль элементного состава фитопланктона

Элементный состав морского фитопланктона отражает их качество как источника пищи и регулирует поток углерода, кислорода и питательных веществ между океаном, атмосферой и скальными резервуарами.

20 января 2022
Самосборка фотонных кристаллов идет путем контроля зарождения и роста коллоидов, покрытых ДНК

Ученые стали на шаг ближе к созданию оптических метаматериалов следующего поколения из коллоидных кристаллов.

17 января 2022
Ученые провели новую оценку содержания галогенов в объемной силикатной земле

Точное понимание содержания галогенов в силикатных резервуарах Земли может помочь восстановить историю взаимодействий между мантией, атмосферой и океанами нашей планеты.

13 января 2022
Временные изменения планетарного железа являются движущей силой эволюции

Изменение доступности железа в планетарном масштабе, вызванное потенциально быстрым изменением климата, создаст давление отбора на хозяев и патогенные микроорганизмы во всей биосфере.

Вся информация


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