Akustik frekans filtreleri, akıllı telefonların mobil ağlar, Wi-Fi ve GPS sinyallerini ayırmasına yardımcı oluyor. RPTU Kaiserslautern-Landau’daki araştırmacılar, gelecekteki iletişim sistemlerini etkileyebilecek yeni bir fiziksel etkiyi gösterdiklerini söylüyor. Çalışmaları, minyatürleştirilmiş ses dalgalarının itriyum demir garnet içindeki spin dalgalarıyla güçlü bir şekilde birleşerek gigahertz aralığında hibrit dalgalar oluşturabileceğini gösteriyor.
Hibrit spin ses dalgaları ağ teknolojisini güçlendiriyor
Bulgu, yeni ortaya çıkan 6G standartlarına uygun, çevik ve ayarlanabilir filtrelere giden olası bir yola işaret ediyor. Yüzey akustik dalgaları veya SAW’ler, mobil cihazlarda her gün milyarlarca kez kullanılıyor ve depremlerde de doğal olarak bulunuyor.
Profesör Mathias Weiler liderliğindeki araştırma ekibi, bu bilindik teknolojiyi spin fiziğiyle birleştirerek yeni bir boyuta taşımak için çalışıyor. Weiler: “Ses dalgaları yalnızca havada değil, aynı zamanda madde içinde de yayılabilir. Bunu yaparken, malzemenin kafes atomları salınır,” dedi. Bu atomlardaki elektronların, titreşime de tepki veren kuantum spini taşıdığını açıkladı. Bu etkileşimle, bir malzemedeki ses dalgaları, malzeme manyetik olarak düzenlendiğinde spin dalgaları üretebilir.
[bkz url= https://www.techinside.com/abd-patent-ofisi-yapay-zeka-buluslari-icin-yonergeler-yayinladi/]
Etkiyi incelemek için ekip, uzun spin dalgası ömrüyle bilinen ferrimanyetik bir yalıtkan olan itriyum demir granat kullandı. Bu, onu akustik ve manyetik uyarımlar arasındaki mikroskobik etkileşimleri gözlemlemek için çok uygun hale getirir. Deneyler, sistemin nanoyapılı bir akustik yüzey rezonatörü içinde magnon polaron adı verilen hibrit uyarımlar ürettiğini ortaya koydu.
Makalenin ilk yazarı Kevin Künstle: “Spin ve sesin kuantum mekaniksel birleşmesinin, ne ses dalgası ne de spin dalgası olan yeni bir kimerik dalganın oluşumuna yol açabileceğini gözlemledik. Bu uyarımda, spin ve ses artık ayrı değil, birlikte var olabiliyor.” dedi. Araştırmacılar, hibrit dalganın periyodik olarak ses ve spin durumları arasında salındığını buldular. Bu çalışmada, söz konusu frekans, kurulumdaki tüm kayıp oranlarını aştı ve ekip bunu güçlü bir kuplaj rejiminin açık kanıtı olarak tanımladı.
Profesör Akashdeep Kamra’nın grubuyla geliştirilen teorik bir model, deneysel bulguları destekledi. Model, kuplaj kuvvetinin ölçülmesine yardımcı oldu ve gözlemlenen davranışı ayrıntılı olarak açıkladı.