研讨人员运用多个微波频率表征在硅晶片上构建的非线性声子混合设备。图片来自:桑迪亚国家实验室
科技日报北京5月12日电 (记者张佳欣)据最新一期《天然资料》杂志报导,美国亚利桑那大学怀恩特光学科学学院和桑迪亚国家实验室的科研人员,一起研宣布一种可以操作声子的新式组成资料。这种资料被认为是声学运用中的一次重大突破。
研讨人员将高精度半导体资料和压电资料相结合,成功地在声子之间发生了非线性相互作用。这一成果与之前的声子放大器技能相结合,为智能手机和其他无线数据发射器等设备完成更小、更高效、更强壮的功能供给了或许。
智能手机中大约有30个由特别微芯片制成的压电滤波器,担任将无线电波转化成声波,再转化回无线电波。这些滤波器是前端处理器的一部分,在每次数据交换时,都有必要进行屡次声波和电磁波的转化,不只发生损耗,还降低了设备功能。因为滤波器不可以运用硅等惯例资料制作,导致手机的物理标准远大于实践需求。
传统上,声子的行为是彻底线性的。在这项研讨中,研讨人员成功展现了声子的非线性行为。他们发现,在这种新式声学资猜中,一束声子可以影响另一束声子的频率。更重要的是,声子可以终究靠类似于晶体管电子设备的方法来进行操作,这在曩昔是没办法完成的。
研讨人员表明,将一切射频前端组件集成在一个芯片上,有望将智能手机和其他无线通讯设备的标准缩小至本来的百分之一。该团队已在微电子标准的设备上完成了原理验证。
新技能有望打破当时射频处理硬件的物理标准约束。未来,人们或将迎来体积大幅缩小、信号掩盖更广、电池续航时刻更长的通讯设备。