Физики Саратовского национального исследовательского государственного университета им. Чернышевского (СГУ) установили процесс формирования брэгговских резонансов в пластинах периодических ферромагнитных полупроводников. Это исследование открывает путь к разработке частотно-селективных устройств, способных фильтровать, усиливать или блокировать сигналы определённых частот, сообщают в СГУ.
Ферромагнитные полупроводники представляют собой уникальные материалы, которые объединяют свойства магнитов и полупроводников. Они могут намагничиваться без воздействия внешнего магнитного поля и в то же время эффективно проводить электрический ток.
Брэгговские резонансы возникают в результате отражения волн от периодических структур внутри материала.
«Представьте свет, отражающийся от зеркала. В нашем случае «зеркало» – это система канавок на поверхности полупроводника. Когда длина волны совпадает с параметрами этой структуры, волны отражаются с высокой интенсивностью, формируя запрещённые зоны. Эти зоны блокируют прохождение определённых частот, что может быть использовано, например, в радиотехнике», — объясняет профессор кафедры нелинейной физики СГУ Мария Морозова.
Команда учёных из СГУ впервые изучила процесс формирования брэгговских резонансов на пластинах ферромагнитного полупроводника с канавками на поверхности. Ранее информация об их поведении исследовалась только в материалах с фиксированной толщиной, что ограничивало возможности управления их характеристиками.
У результатов исследования богатый потенциал для применения, заявляют в СГУ. Одно из основных направлений — создание энергоэффективных устройств обработки информации. Новые материалы позволяют минимизировать тепловые потери, характерные для традиционных полупроводников, за счёт использования спиновых волн, которые обладают значительно меньшим затуханием.
Следующим шагом станет изучение брэгговских резонансов в условиях сильной нелинейности, когда мощность входного СВЧ-сигнала существенно возрастает. Ожидается, что электрическая и магнитная нелинейность такой среды позволит управлять резонансами как в микроволновой, так и в гигагерцовой области частот. Это позволит рассмотреть новые режимы работы материалов и создать энергоэффективные и высокоскоростные устройства, способные адаптироваться к изменениям условий эксплуатации.
Источник: habr.com
Похожие новости:
Гиперперсонализация: как сделать предложение пользователю релевантным
Уровень «цифровой зрелости» компаний в России выше, чем в среднем по миру
«Слушая подкасты, ничего не узнаешь, ты должен устать, упасть без задних ног — такой должна быть встреча с образованием»
В ИТМО создали наноструктуру для распознавания «спиралевидных» молекул с помощью закрученных волн света