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
28 октября 2021
Байесовская нейронная сеть предсказывает распад компактных планетных систем

Чтобы решить проблему прогнозирования нестабильности компактных систем, современные ученые решили внедрить архитектуру глубокого машинного обучения.

25 октября 2021
Ледяные иглы сплетают узоры из камней в замерзающих пейзажах

Узорчатая почва, определяемая сегрегацией камней в зависимости от их размера, является одной из наиболее поразительно самоорганизующихся характеристик полярных и высокогорных ландшафтов.

21 октября 2021
Экологические кризисы привели к формированию новой геологической эпохи — антропоцен

Эта эпоха стартовала в середине 20-го века и наглядно отражает то большое ускорение, которое началось со времен индустриализации в Европе.

18 октября 2021
Тусклый свет по вечерам искусственно продлевает солнечный день

Ранее высказывались опасения, что воздействие тусклого искусственного освещения в вечернее время может нарушать циркадные ритмы и режим сна. Что на деле?

14 октября 2021
Исследованы наноразмерные детали смачивания нанопокрытых поверхностей

Ученые, используя комбинацию передовых нанотехнологий и жидкофазную просвечивающую электронную микроскопию, смогли изобразить смачивание плотных массивов узорчатых вертикальных нанопилляров.

Вся информация


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