Index
ورود کاربر
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 165943
تاریخ انتشار : 7 دی 1391 0:0
تعداد مشاهدات : 67

فراگامی تازه در عرصه عایق های توپولوژیکی فوتونیک با تلاش دانشمندان ایرانی

علمي و فناوري - علمي: محققان دانشگاه تگزاس با همکاری دو دانشمند ایرانی موفق به طراحی یک سیستم شبیه سازی شده اند که برای اولین بار از ویژگی های اصلی عایقهای توپولوژیک الکترونیکی تقلید می کند. به گزارش پایگاه اطلاع رسانی دستاوردهای انقلاب اسلامی به نقل از سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، این شبیه سازی که با همکاری «سید حسین موسوی» و «مهدی کارگریان» انجام شده، بخشی از یک رقابت علمی سریع برای درک و بهره برداری از عایق های توپولوژیکی است که در دهه اخیر کشف شده است. دستاورد این محققان، « SPINDOMs» (متامواد چرخشی منحط فعال نوری) نام دارد که با طبقه بندی دوره یی، متابلورهایی ایجاد می کند که اولین نمایش از امکان کنترل چرخش فوتونها در شیوه تقلیدی از الکترونها است. این عایق ها ممکن است به پیشرفتهای چشمگیر در محاسبه کوانتومی و لوازم الکترونیکی انتقال چرخشی منجر شوند. پیش از این مواد جامد بر اساس توانایی آنها در انتقال جریان الکتریکی به سه گروه عایق ها، رساناها و نیمه رساناها طبقه بندی می شوند. عایقهای توپولوژیکی در جایی میان این دسته ها قرار می گیرند. این عایق ها می توانند الکترونها یا حتی فوتونها را به شیوه ای که از آن در برابر پراکندگی یا بازتاب در زمان برخورد با مانع حفاظت کرده، هدایت کنند. معمولا هنگامی که فوتونها به یک مانع برخورد می کنند، منعکس می شوند. محققان رابطهایی را به شیوه ای طراحی کرده اند که فوتونها را در یک حالت چرخشی قفل می کند. بنابراین در یک جهت آنها در یک حالت چرخشی قرار داشته و در زمان حرکت به یک جهت دیگر در یک حالت چرخشی دیگر قفل می شوند. در این پیکربندی آنها نمی توانند بدون تغییر چرخش خود منعکس شوند که توسط طراحی بلور فوتونیک ممنوع شده است. آنها در اطراف نواقص جریان یافته و می توانند در مسیرهای خودسرانه که توسط رابط تعریف شده حرکت کنند. اگر این ویژگی با الکترونها نیز بدست بیاید، بطور خاص برای رایانه های کوانتومی مناسب است که الکترونهای آنها باید برای زمان بیشتری از رایانه های دیججیتالی یکپارچگی خود را حفظ کنند. در دهه اخیر دانشمندان از موفقیت کمی در ایجاد یا شناسایی عایقهای توپولوژیکی الکترونیکی برخوردار بودند اما این مواد هم در آنچه قادر به انجام آن بوده و آنچه می توانند در مورد پتانسیل این حالت جدید ماده نشان دهند، محدود هستند. محققان انتظار دارند که عایق فوتونیک شبیه سازی شده آنها یک ابزار منعطفتر و قدرتمندتر برای بررسی ویژگیهای کلی عایقهای توپولوژیکی ارائه کند. آنها برای کاربردی کردن دیدگاه خود از سیستمهای فوتونیک بر سیستمهای الکترونیک، متامواد شبیه سازی شده را ساختد که برای تاثیرگذاری بر فوتونها به شیوه های غیرممکن قابل تنظیم هستند. از متامواد دیگر برای ایجاد پوششهای نامرئی کننده استفاده می شود. این پژوهش در مجله Nature Materials منتشر شده است.