ফোটোনিক টাইম ক্রিস্টাল মাইক্রোওয়েভকে প্রশস্ত করে - পদার্থবিজ্ঞানের বিশ্ব

ল্যাবে ফোটোনিক টাইম ক্রিস্টাল তৈরিতে একটি বড় বাধা ফিনল্যান্ড, জার্মানি এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের গবেষকদের একটি দল অতিক্রম করেছে। সের্গেই ট্রেটিয়াকভ Aalto ইউনিভার্সিটিতে এবং সহকর্মীরা দেখিয়েছেন যে কীভাবে এই বহিরাগত পদার্থের সময়ের বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য 2D এর চেয়ে 3D তে আরও সহজে উপলব্ধি করা যায়।

প্রথম প্রস্তাব করেন নোবেল বিজয়ী ড ফ্রাঙ্ক উইলকজেক 2012 সালে, টাইম ক্রিস্টাল কৃত্রিম উপকরণের একটি অনন্য এবং বৈচিত্র্যময় পরিবার। আপনি তাদের সম্পর্কে আরও পড়তে পারেন এবং পদার্থবিজ্ঞানের জন্য তাদের বিস্তৃত প্রভাব পড়তে পারেন এই ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড প্রবন্ধ ফিলিপ বল দ্বারা - কিন্তু সংক্ষেপে, তাদের বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা সময়ের সাথে সাথে পরিবর্তিত হয়। এটি প্রচলিত স্ফটিকগুলির থেকে ভিন্ন, যার বৈশিষ্ট্যগুলি রয়েছে যা পর্যায়ক্রমে স্থানভেদে পরিবর্তিত হয়।

ফোটোনিক টাইম ক্রিস্টাল (PhTCs) এ, বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যগুলি ঘটনা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের সাথে উপকরণগুলি কীভাবে মিথস্ক্রিয়া করে তার সাথে সম্পর্কিত। "এই উপকরণগুলির অনন্য বৈশিষ্ট্য হল ফোটোনিক টাইম স্ফটিকগুলির মধ্যে তরঙ্গ শক্তির অ-সংরক্ষণের কারণে আগত তরঙ্গগুলিকে বিবর্ধিত করার ক্ষমতা," ট্রেটিয়াকভ ব্যাখ্যা করেন।

মোমেন্টাম ব্যান্ডগ্যাপস

এই বৈশিষ্ট্যটি পিএইচটিসি-তে "মোমেন্টাম ব্যান্ডগ্যাপস" এর ফলাফল, যেখানে মোমেন্টার নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে ফোটনগুলি প্রচার করা থেকে নিষিদ্ধ। পিএইচটিসি-এর অনন্য বৈশিষ্ট্যের কারণে, এই ব্যান্ডগ্যাপের মধ্যে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের প্রশস্ততা সময়ের সাথে সাথে দ্রুত বৃদ্ধি পায়। বিপরীতে, সাদৃশ্যযুক্ত ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডগ্যাপগুলি যা নিয়মিত, স্থানিক ফোটোনিক স্ফটিক পিএইচটিসি-তে তৈরি হয়, সময়ের সাথে সাথে তরঙ্গগুলি হ্রাস করে।

PhTCs এখন তাত্ত্বিক অধ্যয়নের একটি জনপ্রিয় বিষয়। এখন পর্যন্ত, গণনা থেকে বোঝা যায় যে এই সময়ের স্ফটিকগুলির বৈশিষ্ট্যগুলির একটি অনন্য সেট রয়েছে। এর মধ্যে রয়েছে বহিরাগত টপোলজিক্যাল স্ট্রাকচার এবং মুক্ত ইলেকট্রন এবং পরমাণু থেকে বিকিরণ প্রসারিত করার ক্ষমতা।

বাস্তব পরীক্ষায়, যাইহোক, 3D পিএইচটিসি-এর ফোটোনিক বৈশিষ্ট্যগুলি তাদের ভলিউম জুড়ে সংশোধন করা খুব কঠিন প্রমাণিত হয়েছে। চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে রয়েছে অত্যধিক জটিল পাম্পিং নেটওয়ার্ক তৈরি করা - যা উপাদানের মাধ্যমে প্রচারিত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের সাথে পরজীবী হস্তক্ষেপ তৈরি করে।

হ্রাস মাত্রিকতা

তাদের গবেষণায়, ট্রেটিয়াকভের দল এই সমস্যার একটি সহজ সমাধান আবিষ্কার করেছে। "আমরা 3D থেকে 2D তে ফোটোনিক টাইম স্ফটিকগুলির মাত্রা হ্রাস করেছি, কারণ 2D কাঠামোর তুলনায় 3D কাঠামো তৈরি করা অনেক সহজ," তিনি ব্যাখ্যা করেন।

দলের পদ্ধতির সাফল্যের চাবিকাঠি মেটাসারফেসের অনন্য পদার্থবিদ্যার মধ্যে নিহিত, যা উপ-তরঙ্গদৈর্ঘ্য আকারের কাঠামোর 2D অ্যারে থেকে তৈরি উপাদান। উচ্চ-নির্দিষ্ট এবং দরকারী উপায়ে আগত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের বৈশিষ্ট্যগুলি পরিচালনা করার জন্য এই কাঠামোগুলি আকার, আকৃতি এবং বিন্যাসে তৈরি করা যেতে পারে।

তাদের নতুন মাইক্রোওয়েভ মেটাসার্ফেস ডিজাইন তৈরি করার পরে, দলটি দেখিয়েছে যে এর ভরবেগ ব্যান্ডগ্যাপ মাইক্রোওয়েভগুলিকে দ্রুতগতিতে প্রশস্ত করেছে।

এই পরীক্ষাগুলি স্পষ্টভাবে প্রমাণ করেছে যে সময়-পরিবর্তিত মেটাসারফেসগুলি 3D পিএইচটিসিগুলির মূল শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলি সংরক্ষণ করতে পারে, একটি মূল অতিরিক্ত সুবিধা সহ। "আমাদের ফোটোনিক টাইম ক্রিস্টালের 2D সংস্করণ মুক্ত স্থান তরঙ্গ এবং পৃষ্ঠ তরঙ্গ উভয়ের জন্যই পরিবর্ধন প্রদান করতে পারে, যখন তাদের 3D সমকক্ষগুলি পৃষ্ঠ তরঙ্গকে প্রসারিত করতে পারে না," ট্রেটিয়াকভ ব্যাখ্যা করেন।

প্রযুক্তিগত অ্যাপ্লিকেশন

3D টাইম ক্রিস্টালের উপর তাদের সুবিধার হোস্টের সাথে, গবেষকরা তাদের ডিজাইনের জন্য সম্ভাব্য প্রযুক্তিগত অ্যাপ্লিকেশনগুলির একটি বিস্তৃত রশ্মির কল্পনা করেছেন।

"ভবিষ্যতে, আমাদের 2D ফোটোনিক টাইম ক্রিস্টালগুলিকে মাইক্রোওয়েভ এবং মিলিমিটার তরঙ্গ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে পুনর্বিন্যাসযোগ্য বুদ্ধিমান পৃষ্ঠগুলিতে একত্রিত করা যেতে পারে, যেমন আসন্ন 6G ব্যান্ডে," ট্রেটিয়াকভ বলেছেন৷ "এটি বেতার যোগাযোগ দক্ষতা বাড়াতে পারে।"

যদিও তাদের মেটামেটেরিয়ালগুলি মাইক্রোওয়েভগুলিকে হেরফের করার জন্য বিশেষভাবে ডিজাইন করা হয়েছে, গবেষকরা আশা করেন যে তাদের মেটাসারফেসের আরও সামঞ্জস্য দৃশ্যমান আলোতে এর ব্যবহার প্রসারিত করতে পারে। এটি নতুন উন্নত অপটিক্যাল উপকরণগুলির বিকাশের পথ তৈরি করবে।

ভবিষ্যতের দিকে আরও খোঁজ করে, ট্রেটিয়াকভ এবং সহকর্মীরা পরামর্শ দিচ্ছেন যে 2D পিএইচটিসিগুলি আরও রহস্যময় "স্পেস-টাইম ক্রিস্টাল" তৈরি করার জন্য একটি সুবিধাজনক প্ল্যাটফর্ম প্রদান করতে পারে। এগুলি হল অনুমানমূলক উপকরণ যা একই সাথে সময় এবং স্থানের পুনরাবৃত্তির নিদর্শনগুলি প্রদর্শন করবে।

গবেষণায় বর্ণনা করা হয়েছে বিজ্ঞান অগ্রগতি.

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ডেটা ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• অ্যাড্রিয়েন অ্যাশলির সাথে ভবিষ্যত মিন্টিং। এখানে প্রবেশ করুন.
• PREIPO® এর সাথে PRE-IPO কোম্পানিতে শেয়ার কিনুন এবং বিক্রি করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/photonic-time-crystal-amplifies-microwaves/