Kai produktyvumo barjeras, materialus įspūdis galėtų pagerinti telekomunikacijas

Socialinė psichologija (Viešojo administravimo ND) (Birželis 2019).

Anonim

Tyrėjai, kurie mokosi ir manipuliuoja medžiagų elgesiu atominiu lygiu, atrado būdą, kaip pagaminti ploną medžiagą, kuri pagerina mikrobangų energijos srautą. Iš anksto, kuris gali pagerinti telekomunikacijas, atskleidžiama nauja šviesos įtaka struktūriniams bruožams, paprastai laikoma statine ir kliūtimi, kuri, kai siekiama dinamiškumo, iš tikrųjų yra pagrindinė medžiaga, kuri yra ypatinga.

Leidinyje " Nature" aprašytas atradimas rodo, kaip domeno sienos - natūraliai atsirandančios ribos, skiriančios atomus su skirtingomis santykinio poslinkio kryptimis, sukuriančios dipoles medžiagos viduje, iš tikrųjų galėtų būti prieiga prie daug platesnio elektromagnetinių dažnių spektro. Ši galimybė vieną dieną galėtų išplėsti dažnių, naudojamų kaip komunikacijos kanalai, asortimentą.

Šiame dokumente mokslininkai iš Drexelio universiteto, Bar-Ilano universiteto Izraelyje, Kalifornijos universiteto Berkeley, Kalifornijos universiteto Santa Barbaroje, Karnegio mokslo institute ir Pensilvanijos universiteto mokslininkai parodė, kaip galima sukurti feroelektrinę medžiagą tokiu būdu, kad domeno sienas būtų galima perduoti mikrobangų krosnelėms su aukštesnio dažnio reguliavimo lygiu, nei šiuo metu naudojami mobilieji įrenginiai.

"Kadangi vartotojų paklausa judriojo ryšio srityje didina galimą bevielį radijo dažnių spektrą, jis vis labiau perkraunamas ir reikalingos naujos technologijos, kad būtų galima sukurti prisitaikančias, dažnai judančias antenas", - sakė "UC Santa Barbara" profesorius ir vienas iš jo autorių. "Galimas sprendimas gali būti įjungiamos dielektrinės medžiagos".

Ypatingai netikėtas požiūris yra dulkių sienų naudojimas siekiant pagerinti jo perdavimo kokybę, nes šių ribų buvimas paprastai smarkiai sumažina medžiagos gebėjimą perduoti mikrobangų elektromagnetinį lauką. Iki šiol geriausios kino medžiagos elektromagnetinių laukų perdavimui radijo dažnių įrenginiuose paprastai buvo laikomos vienkristalinėmis medžiagomis, kurios neturi jokių nuolatinių dipolinių momentų - jau nekalbant apie domeno sienas.

Tačiau mokslinių tyrimų komanda padarė šį domeno sienų suvokimą ant galvos, sukurdama ferroelektrinę medžiagą su didelio tankio domeno sienomis, kuri, kai kalbama apie atsparumą ir perdavimo kokybę, gali pralenkti monokristalius.

Grupė nustatė, kad plonu bario stroncio titanato sluoksnio sienelė, dažnai tiriama ferroelektrinė medžiaga, veikia kaip vibracinės gitaros stygos, kurios rezonuoja kartu. Vietoj to, kad absorbuoti ar išsisklaidyti mikrobangų krosnelius, tankus, bet tvarkingas, besisukantis virpesių domeno sienų faktiškai pagerėja perdavimo kokybė.

"Net geriausi kokybės nesupakuotieji kristalai, be nuolatinių perorientuojamų dipolių, didesni nuostoliai didesniame dažnyje dėl to, kad dėl trukdžių, kuriuos sukelia atomų virpesiai grotele", - sakė Jonathanas Spanjeras, Drexelio medžiagų mokslo profesorius, kuris vadovavo moksliniams tyrimams. "Filmo medžiagos su nuolatiniais dipoliais sudaro domeno sienas, o nuostoliai yra daug blogesni. Tačiau filmai, palaikantys atvirkštinio domeno sienelės judesį ir jų svyruojančią elgseną, stebėtinai pažeidžia šią tendenciją ir rezonuoja daugelyje dažnių."

Pasak mokslininkų, "artumo ir prieinamumo tarp terminologiškai prognozuojamų deformacijų sukeltų ferroelektrinių domeno sienų variantų, kad būtų pasiektas gigaviečių mikrobangų jautrumas ir dielektriniai nuostoliai, kurie viršijo dabartinius geriausius kino prietaisus 1-2 laipsnių dydžiu, pasiekiant panašių verčių į birius kristalus, bet iš esmės sukonfigūruotai medžiagai ", rašo jie popieriuje.

Šio išskirtinio atsparumo raktas, pasak jo, autoriaus kūrinio "Spanierio" tyrimo grupės mokslinis daktaras Zongquanas Guasas, yra skirtingų fazių gausa: "feroelektrinė fazinė temperatūra žymi nuolatinio dipolinio įsakymo atsiradimą. jautrumas, termodinaminis turtas, susijęs su talpos dydžiu, yra perėjimo bruožas ", - sakė Guas. "Inžinerijos filmų medžiaga, turinti daugybę lengviau prieinamų" fazių "šalia pereinamojo laikotarpio, leidžia medžiagai pasiekti daug didesnę talpos derinimo tą pačią įtampą."

Kartu su Spanieriu Guu ir Drexelio universiteto studentu Geoffrey Xiao pradėjo teoriją ir imitavimo pastangas prognozuojant domeno turtingų energetinių peizažų sritį, norint nukreipti gamybą iš sienų turinčio bario stroncio titanato plėvelės. Su "Spanier" kolegomis Berkeley, vadovaujama medžiagų mokslų profesoriaus Lane Martin, geležies dulkių sienų kinematografijos srities lyderiu, Gu taip pat sukūrė ir apibūdino pirmuosius medžiagos pavyzdžius, naudodamas procesą, vadinamą "štampų inžinerija", sukurti tankią domeno koncentraciją sienos.

Iš ten Izraelio Bar-Ilano universiteto darbuotojai, vadovaujami chemijos profesorius Ilya Grinberga, imituodavo specialios kino medžiagos atominės mastelio dinaminį elgesį skirtingomis temperatūros, deformacijų ir elektrinio lauko vertėmis, lygindami jį su "tobulas" feroelektrinis kristalas be sienų sienų - tai parodė išskirtinį medžiagos elgesį.

Šis vidinis garsumas, kuris reiškia, kad medžiagos puikus perdavimo pajėgumas nereikalauja jokio išorinio, elektromechaninio patobulinimo, suteikia perspektyvų naudoti ryšių įrenginiuose, kai veiksminga prieiga prie spektro yra labai svarbi.

"UC Santa Barbara", elektrotechnikos ir kompiuterių inžinerijos profesorius, ir jo doktorantas Cedric Meyers, "York" sukūrė elektrodų bandymo struktūras, kurios leido matuoti ir analizuoti medžiagos rezonansinį mikrobangų atsaką, įskaitant jo atsparumą.

"Nuo 1990-ųjų dešimtmečio pabaigoje" UCSB grupėje tyrinėjimai, kuriuos galima pritaikyti dielektrinėms medžiagoms, buvo mano tyrimo objektas ", - sakė Jorkas. "Tačiau, nepaisant tam tikros pažangos anksčiau, mes nuosekliai susidūrėme su nepakankamai suprantamų medžiagų ribojimais. Šis darbas padeda geriau suprasti šiuos apribojimus ir nustatyti galimus sprendimus".

menu
menu