مقالات

محققان برای دستیابی به پخش رادیویی یک طرفه یک اثر هال صنعتی تولید می کنند

مقالات علمی با ترجمه مستقیم سایت بزرگ دنیای خوب زندگی

محققان برای دستیابی به پخش رادیویی یک طرفه یک اثر هال صنعتی تولید می کنند

اعتبار: دانشگاه ایلینویز

محققان دانشگاه ایلینویز در Urbana-Champaign یکی از معروف ترین اثرات الکترومغناطیسی در فیزیک ، اثر هال ، با استفاده از امواج رادیویی (فوتون) به جای جریان الکتریکی (الکترون ها) را تکرار کردند. از این تکنیک می توان برای ایجاد سیستم های ارتباطی پیشرفته استفاده کرد که انتقال سیگنال را در یک جهت تقویت می کند و ضمن جذب سیگنال هایی که همزمان در جهت مخالف نیز حرکت می کنند.

اثر هال که توسط ادوین هال در سال 1879 کشف شد ، ناشی از تعامل بین ذرات باردار و میدانهای الکترومغناطیسی است. در میدان الکتریکی ، ذرات (الکترون) با بار منفی با نیرویی مخالف جهت میدان روبرو می شوند. در یک میدان مغناطیسی ، الکترونهای متحرک در جهت عمودی حرکت و میدان مغناطیسی با نیروی برخورد می کنند. این دو نیرو در اثر هال ترکیب می شوند ، جایی که میدان های الکتریکی و مغناطیسی عمودی برای تولید یک جریان الکتریکی ترکیب می شوند. نور شارژ نمی شود ، بنابراین می توان از میدان های معمولی الکتریکی و مغناطیسی برای تولید "جریان نور" مشابه استفاده کرد. با این حال ، در مقاله ای که اخیراً منتشر شده است در نامه های بررسی فیزیکیمحققان دقیقاً این کار را با کمک آنچه که آنها "میدان الکتریکی و مغناطیسی مصنوعی" می نامند انجام دادند.

محقق برجسته گوراو بال برای بهبود انتقال داده های رادیویی و نوری و همچنین ارتباطات فیبر نوری چندین روش کار می کند. در اوایل سال جاری ، این گروه از تعامل بین امواج نور و امواج صوتی برای سرکوب پراکندگی نور از نقص جسمی و انتشار نتایج آن در نوری. در سال 2018 ، کریستوفر پترسون ، عضو تیم ، نویسنده اصلی یک مقاله پیشرفت علمی بود که به تشریح فناوری هایی که قول داده است پهنای باند ارتباطی مورد نیاز را به نصف کاهش دهد با اجازه دادن به آنتن برای ارسال و دریافت سیگنال در همان فرکانس به طور همزمان از طریق فرآیندی به نام جفت شدن غیر متقابل.

در مطالعه حاضر ، پترسون یک روش امیدوار کننده دیگر برای کنترل مستقیم انتقال داده ها با استفاده از یک اصل مشابه با جلوه سالن ارائه داد. این تیم به جای جریان الکتریکی ، با ایجاد میدان های الکتریکی و مغناطیسی صنعتی ، "جریان نوری" را ایجاد کردند ، که همانطور که می توانند بر روی الکترونها اثر بگذارند ، نور را تحت تأثیر قرار می دهند. بر خلاف میدان های الکتریکی و مغناطیسی سنتی ، این زمینه های مصنوعی با تغییر ساختاری ایجاد می شوند که نور را در هر دو مکان و زمان پخش می کند.

پترسون توضیح داد: "اگرچه امواج رادیویی شارژ نمی شوند و بنابراین با نیروهایی از میدان های الکتریکی یا مغناطیسی روبرو نمی شوند ، فیزیکدانان برای چندین سال می دانند که با محدود کردن نور به سازه هایی که در فضا و زمان متفاوت هستند می توان نیروهای معادل تولید کرد." "میزان تغییر ساختار در زمان در واقع متناسب با میدان الکتریکی است و میزان تغییر در فضا متناسب با میدان مغناطیسی است. در حالی که قبلاً این زمینه های مصنوعی به طور جداگانه در نظر گرفته شده بودند ، ما نشان داده ایم که سنتز آنها بر فوتون ها به همان شکلی که الکترون ها را تحت تأثیر قرار می دهند تأثیر می گذارد.

این تیم با ایجاد یک مدار که به طور خاص برای تقویت تعامل بین این زمینه های مصنوعی و امواج رادیویی طراحی شده است ، از اصل Effect برای تقویت سیگنال های رادیویی یک طرفه ، افزایش استحکام آنها و در عین حال مسدود کردن و جذب سیگنال ها در جهت دیگر استفاده کرد. جهت آزمایشات آنها نشان داده است که با ترکیب درست زمینه های مصنوعی ، سیگنال ها می توانند بیش از 1000 بار در یک مدار بطور موثر در جهت مخالف از مدار ارسال شوند. تحقیقات آنها می تواند برای تولید دستگاه های جدیدی که از منابع موج رادیویی در برابر تداخلات مضر بالقوه محافظت می کنند ، یا به اطمینان از صحت اندازه گیری های مکانیکی کمی کمک می کنند ، استفاده شود. این تیم همچنین در تلاش است آزمایش هایی انجام دهد که این مفهوم را به سایر انواع امواج از جمله لرزش های سبک و مکانیکی گسترش می دهد ، زیرا آنها به دنبال ایجاد یک کلاس جدید از دستگاه ها بر اساس برنامه Hall Effect فراتر از محدوده اصلی خود هستند.


به زیر عایق های توپوگرافی نگاهی بیندازید


اطلاعات بیشتر:
کریستوفر و. پیترسون و دیگران ، عدم تبادل شدید در زنجیره های تشدیدکننده اصلاح شده از طریق میدان های الکتریکی و مغناطیسی صنعتی ، نامه های بررسی فیزیکی (2019) DOI: 10.1103 / PhysRevLett.123.063901

ارسال شده توسط
دانشگاه ایلینویز در Urbana-Champaign




استناد:
محققان برای دستیابی به پخش رادیویی یک طرفه اثر سالن مصنوعی را تولید می کنند (2019 ، 12 سپتامبر)
برگرفته شده در 12 سپتامبر 2019
از https://phys.org/news/2019-09-synthetic-hall-effect-one-way-radio.html

این سند مشمول حق چاپ است. جدا از هرگونه معاملات منصفانه به منظور مطالعه و تحقیق خود ، خیر
بخشی را می توان بدون اجازه کتبی تکثیر کرد. محتوا فقط برای اهداف اطلاعاتی ارائه می شود.

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن