Британські вчені розкрили секрет електромагнетизму , що дозволить істотно зменшити розміри антен


 
Група дослідників з Кембріджського університету змогла розкрити секрет електромагнетизму , який дозволить зменшити розміри антен настільки, що їх можна буде вбудовувати в мікросхеми.
Вчені припустили, що електромагнітні хвилі є наслідком не тільки руху електронів з прискоренням , але також явища відомого як порушення симетрії . Крім практичного застосування в бездротового зв’язку це відкриття може допомогти знайти точки дотику між класичним електромагнетизмом і квантовою механікою.
Пояснення випромінювання прискоренням електронів , запропоноване Максвеллом в XIX столітті , не має відповідності в квантовій механіці , де електронам приписується перехід між енергетичними рівнями. Прогрес у напівпровідниковому виробництві призвів до того, що антени виявилися непропорційно великими порівняно з інтегральними схемами , обмежуючи подальшу мініатюризацію . Інша проблема з сучасними антенами полягає в тому , що їхня робота не цілком точно описується існуючими математичними моделями . Більш того, на практиці в якості матеріалу для резонаторів використовуються діелектрики , в яких немає руху електронів , яке пояснювало б їх роботу з позицій електромагнетизму .
Дослідники вивчали властивості тонких плівок з п’єзоелектричних матеріалів , які є діелектриками і деформуються , якщо прикласти до них напругу. Як виявилося, на певній частоті ці матеріали починали працювати не тільки як резонатори , але і як випромінювачі, що дозволяє використовувати їх в якості антен. Вченим вдалося з’ясувати , що цей ефект обумовлений порушенням симетрії електричного поля, пов’язаним з прискоренням електронів. Інакше кажучи, асиметрично збуджуючи тонку плівку з п’єзоелектричного матеріалу, вдається викликати відповідну асиметричну реакцію електричного поля , тобто генерувати електромагнітне випромінювання . Таким чином, електромагнітне випромінювання діелектричних матеріалів викликано прискоренням електронів на прикріплених до них металевих електродах в поєднанні з порушенням симетрії електричного поля. П’єзоелектричні тонкоплівкові прилади можуть бути виготовлені з ниобата літію, нітриду галію і арсеніду галію. Більше того, п’єзоелектричні тонкоплівкові прилади на основі арсеніду галію вже представлені на ринку. Передбачається, що дослідження , яке пояснює принцип їх роботи, відкриє нові можливості по частині інтеграції антен та інших компонентів.
Джерело: EurekAlert !
EurekAlert!

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>