استعراض

في الآونة الأخيرة، فائقة التوصيل يتعلق بما وارء مختبر معهد موسكو الحكومية من سبائك الصلب (NUST MISIS) فريق بحث جامعة التقنية الوطنية بحوث الروسية وضعت فريدة من نوعها وسهلة لتصنيع المواد فائقة عازلة. يمكن للباحثين بسهولة استخدامه لإنشاء أحدث جهاز بصري.

خلفية

المادة الخارقة (المادة الخارقة)، المعروف أيضا باسم المادة الخارقة، يشير يتحقق عموما هيكل مصمم بشكل مصطنع، والمواد المركبة ذات خصائص فيزيائية استثنائية من مواد طبيعية ليس لديهم. على سبيل المثال، يمكن أن المادة الخارقة التلاعب موجات الضوء، الموجات الصوتية، والموجات الكهرومغناطيسية وغيرها، تحقيق وظيفة من المواد المشتركة لا يمكن أن يتحقق.

وتشمل المواد نموذجية LHM السوبر، وضوح الشمس الضوئية، المواد المغناطيسية فائقة والماء ومثل المعادن، وغالبا ما تظهر "استثنائي" في الخصائص الفيزيائية مثل: نفاذية السلبية، السماحية السلبية، معامل الانكسار السلبي وما شابه ذلك.

ارء هي شعبية جدا ومجموعة واسعة جدا من تطبيقات التكنولوجيا المتقدمة المتطورة، وتشمل مجالات تطبيقه: الألياف البصرية والمعدات الطبية، والفضاء، وأجهزة الاستشعار والرصد البنية التحتية، ذكي لإدارة الطاقة الشمسية، قبة الرادار، هوائي الرادار والتكنولوجيا الشبح الصوتية والنفايات استخدام الحرارة، تيراهيرتز، والالكترونيات الدقيقة، المواد الماصة، التكنولوجيا الثلاثية الأبعاد. لقد قدم عدد من دراسات الحالة عن يتعلق بما وارء، مثل:

وضعت 1) باحثون من جامعة ديوك الأمريكية الأشعة تحت الحمراء لأول مرة جهاز مصنوعة من المادة الخارقة، الذي يسلك ليس فقط نمط الأشعة تحت الحمراء سريع التغير، ويمكن الاستفادة من الحرارة الناتجة تنبعث منها. وعلاوة على ذلك، يتوقع أن تطبيق ديناميكية عباءة البصرية بالأشعة تحت الحمراء أو معامل الانكسار المتوسطة نطاق الأشعة تحت الحمراء السلبية هذه المواد فائقة reconstitutable.

(الصورة من: مرجع [2])

2) جامعة كاليفورنيا، لا يحتاج المهندسون سان دييغو لإنشاء أول أشباه الموصلات الأجهزة الدقيقة. واستخدم الباحثون بنية الفوقية المادي لهذا الجهاز مصغرة. من خلال انخفاض الجهد وتفعيل الليزر منخفض الطاقة، وسيتم زيادة التوصيل من الجهاز بنسبة 10 مرات.

(المصدر: جامعة كاليفورنيا، سان دييغو تطبيقات الكهرومغناطيسية المجموعة)

3) جامعة كاليفورنيا، طور فريق البحث لوس انجليس المادة الخارقة، فإنه يمكن التحكم في ارتفاع وتيرة موجات الكهرومغناطيسية، مثل تيراهيرتز وشرائح الأشعة تحت الحمراء. ستسمح هذه التقنية للتردد هرتز جدا والصور بالأشعة تحت الحمراء، الاستشعار عن بعد وتكنولوجيا الاتصالات يصبح أكثر موثوقية وتكلفة منخفضة وبسيطة وعالية السرعة.

(المصدر: جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس)

ابتكار

اليوم، ونحن ننظر إلى نتائج دراسة حول المادة الخارقة. في الآونة الأخيرة، فائقة التوصيل يتعلق بما وارء معهد الدولة مختبر موسكو من سبائك الصلب (NUST MISIS) فريق بحث جامعة التقنية الوطنية في روسيا، تحت قيادة كبار المحاضرين والمرشحين البحوث التقنية أليكسي Basharin، وتطوير فريدة من نوعها وسهلة التصنيع ارء عازلة. يمكن للباحثين بسهولة استخدامه لإنشاء أحدث جهاز بصري.

(المصدر: NUST مختبر MISIS)

مؤخرا، نشرت نتائج البحوث ذات الصلة في مجلة "ليزر والضوئيات من المشاركات".

تكنولوجيا

Anapole هو الناشر غير انتقال شفاف للإشعاع الكهرومغناطيسي. بحلول عام 2017، فإن فريق البحث من المواد فائقة التوصيل مختبر فائقة وزملائهم في جامعة كريت، اليونان (هيراكليون) anapole باعتباره مرنان مثالية. عندما تضاء من الخارج، anapole كل ما تبقى الطاقة في باطنها، تتلاشى التذبذبات الكهرومغناطيسية بعيدا ببطء شديد.

يتعلق بما وارء. المغناطيسي ثنائي القطب لحظة م، حلقة الحالية J، T ثنائي القطب حلقي حظة.

(المصدر: NUST مختبر MISIS)

مقارنة مع المواد المعدنية على مادة عازلة على مدى أكثر واعدة، لأنها لا تولد الحرارة تحت أشعة مع الإشعاع الكهرومغناطيسي، وبالتالي التقليل من تبديد الطاقة. كل عازلة الفوقية مادية يمكن التحكم حتى في الطيف الرنين في.

ويشير البحث إلى فريق البحث اتجاه جديد لتطوير يتعلق بما وارء. قبل تشكيل مواد عازلة بواسطة نانو جزيئات فائقة التعقيد عازل (كروية أو أسطوانية) أو نانو إيداع مختلف طبقات مصنوعة من.

ومع ذلك، فقد أظهرت فائقة التوصيل يتعلق بما وارء مختبر فريق البحث طريقة جديدة على السيليكون أو غيرها من فيلم عازلة مثقب تصنيع يتعلق بما وارء. واحدة من أبسط طريقة هي استخدام التكنولوجيا التي تركز شعاع أيون (FIB)، والذي يمكن أن تقوم به شعاع أيون تركيزا تصل إلى 5 ثقوب نانومتر الحجم.

قيمة

رئيس المشروع، وقال أليكسي Basharin: "في الجزء النظري من التجربة، كنا قادرين على التظاهر في نطاق الترددات الضوئية، يمكن أن تكون مصدر إلهام لدولة anapole الخاصة، وهو بحث قوي جدا وتحديد المواقع استشعار المجال الكهرومغناطيسي لصالح الجمع. وجدنا أن هذه المواد يمكن أن يكون فائقة شفاف للموجات الكهرومغناطيسية، يستخدم السيليكون أكدت التجارب الحقيقية التكنولوجيا لدينا يمكن أن تحسن كثيرا من الشفافية لوحة السيليكون، على سبيل المثال، لالخلايا الشمسية ".

وقال العلماء أن هذه المواد الجديدة فائقة النانو البصرية يمكن أن تستخدم لأجهزة السليكون والخلايا الشمسية. حاليا البحوث المستمرة التي تقوم الجزء التجريبي للعمل بها RAS والشركاء الدوليين.

الكلمة

السيليكون، الخلايا الشمسية، وتكنولوجيا النانو، والبصرية، المادة الخارقة

المواد المرجعية

[1]

[2] X. ليو، W.J. باديلا "إعادة التشكيل درجة حرارة الغرفة المادة الخارقة باعث الأشعة تحت الحمراء"، بصريات، المجلد 4، العدد 4، 430-433 (2017).

دوى: 10.1364 / optica.4.000430

[3]