1:30 ص
فيزياء الطبيعه
قد يكون شبه الجسيمات الذي ينتقل عبر واجهة المواد المعدنية والعازلة هو الحل للمشاكل الناجمة عن تقلص المكونات الإلكترونية ، وفقًا لفريق دولي من المهندسين.
وقال أخيلش لختاكيا ، أستاذ جامعة إيفان بوغ ، وأستاذ تشارلز جودفري بيندر للعلوم والهندسة الميكانيكية في ولاية بنسلفانيا: "الرقائق الإلكترونية الدقيقة موجودة في كل مكان اليوم". "تأخير وقت نشر الإشارة في الوصلات بين الأسلاك المعدنية ، والفقد الكهربائي في المعادن التي تؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة ، والتقاطع المتبادل بين الوصلات البينية المجاورة الناشئة عن التصغير والتكثيف يحد من سرعة هذه الرقائق."
هذه المكونات الإلكترونية موجودة في هواتفنا الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر وأنظمة الأمن الخاصة بنا وتستخدم في معدات المستشفيات والمنشآت الدفاعية والبنية التحتية للنقل لدينا.
اكتشف الباحثون مجموعة متنوعة من الطرق لحل مشكلة توصيل المكونات المصغرة المختلفة في عالم من الدوائر المتقلصة على الإطلاق. في حين أن الضوئيات ، وهي استخدام الضوء لنقل المعلومات ، جذابة بسبب سرعتها ، فإن هذا النهج يمثل مشكلة لأن أدلة الموجات الضوئية أكبر من الدوائر الإلكترونية الدقيقة الحالية ، مما يجعل الاتصالات صعبة.
تتجه موجة SPP المعدلة بالنبض وتتحرك يمينًا ، وتسترشد بواجهة مادة عازلة (أعلاه) ومعدن (أدناه) ، فجأة في استبدال المواد العازلة بالهواء. يتم نقل معظم الطاقة إلى واجهة الهواء / المعادن ولكن ينعكس بعضها على واجهة العزل الكهربائي / المعدني. يمتد الفيديو إلى 120 فمتوثانية.
أفاد الباحثون في عدد صدر حديثًا من مجلة Scientific Reports أن "الإشارة يمكن أن تنتقل لمسافات طويلة دون فقد كبير للإخلاص" ، وأنه "يمكن نقل الإشارات بواسطة موجات SPP على عدة عشرات من الميكرومترات (الهواء) في رقاقات إلكترونية دقيقة".
كما يشيرون إلى أن الحسابات تشير إلى أن موجات SPP يمكنها نقل المعلومات حول زاوية مقعرة - وهو موقف ، إلى جانب الفجوات الهوائية ، وهو أمر شائع في الدوائر الدقيقة.
تتجه موجة SPP المعدلة بالنبض وتتحرك يمينًا ، وتسترشد بواجهة مادة عازلة (أعلاه) ومعدن (أدناه) ، فجأة في استبدال المواد العازلة بالهواء. يتم نقل معظم الطاقة إلى واجهة الهواء / المعادن ولكن ينعكس بعضها على واجهة العزل الكهربائي / المعدني. يمتد الفيديو إلى 120 فمتوثانية. ائتمان: أخليش لختاكيا ، ولاية بنسلفانيا
SPPs هي ظاهرة جماعية. تنتقل هذه الجسيمات شبه على طول واجهة المعدن الموصّل والعزل الكهربائي - وهي مادة غير موصلة يمكن أن تدعم مجال كهرومغناطيسي - وعلى مستوى ماكروسكوبي ، تظهر كموجة.
وفقًا لخاخية ، فإن مقدمي الخدمات الصحّية هم الذين يمنحون الذهب لمعانًا لامعًا خاصًا. تأثير السطح ، في ظل ظروف معينة ، يمكن للإلكترونات الموجودة في الشحنات المعدنية والمستقطبة في المادة العازلة أن تعمل معًا وتشكل موجة SPP. يمكن أن تستمر هذه الموجة ، التي تسترشد بواجهة المادتين ، في الانتشار حتى إذا كان السلك المعدني به كسر أو تنتهي الواجهة العازلة للمعادن فجأة. يمكن أن تنتقل موجة SPP في الهواء لعدد قليل من 10 ميكرومترات أو ما يعادل 600 الترانزستور الموضوعة من طرف إلى آخر في رقائق تقنية 14 نانومتر.
تنتقل أيضًا موجات SPP فقط عندما تكون على مقربة من الواجهة ، لذلك لا ينتج عنها تداخل تداخل.
تكمن مشكلة استخدام موجات SPP في تصميم الدوائر في أنه بينما يعرف الباحثون تجريبياً أنها موجودة ، فإن الأسس النظرية لهذه الظاهرة كانت أقل تعريفًا. معادلات ماكسويل التي تحكم موجات SPP تغطي استمرارية الترددات ومعقدة.
وقال لختكية "بدلاً من حل تردد معادلات ماكسويل بالتردد ، وهو أمر غير عملي وعرضة للأخطاء الحسابية الموهنة ، أخذنا لقطات متعددة للحقول الكهرومغناطيسية".
تصبح هذه اللقطات ، المتشابكة معًا ، فيلمًا يُظهر انتشار موجة SPP المكونة للنبض.
وقال لختكية "ندرس المشكلات الصعبة". "إننا ندرس المشكلات التي لم تكن قابلة للحل قبل 10 أعوام. غيرت المكونات الحسابية المحسّنة طريقة تفكيرنا بشأن هذه المشكلات ، لكننا ما زلنا بحاجة إلى مزيد من الذاكرة."
ليست هناك تعليقات: