Ultra-nazik materiallar işığı buraraq daha sürətli məlumat ötürülməsini təmin edir

İşığın dairəvi-polyarlaşmış şüalarının xüsusi van der Waals materiallarından keçərək spirallaşdığı aşkar edilmişdir. Avstraliyanın Melburn Universitetindən olan tədqiqatçılar qrupu ultra-nazik materiallardan istifadə edərək bu "burulmuş" işıq şüalarını yaratmağın yeni və sadə bir yolunu tapıblar ki, bu da daha sürətli internet və ultra-təhlükəsiz kommunikasiyaların təmin olunmasına imkan yaradır.

Bu optik burulğanlar işıq şüasının xüsusi materialdan keçməsi nəticəsində yaranır. Mövcud texnologiyalar bu işıq burulğanlarını yaratmaq üçün bahalı və mürəkkəb istehsal metodlarına və ya böyük kristallara əsaslanır. Lakin alimlər, van der Waals (vdW) materialları adlanan qatlı strukturlara malik materiallardan istifadə edərək daha ucuz və sadə həll yolu tapıblar. Bu materiallar van der Waals qüvvələri ilə bir-birinə yapışır. Bu qüvvələr kifayət qədər güclü olsa da, qatlar asanlıqla ayrılıb yenidən konfiqurasiya edilə bilir.

Tədqiqat "Light: Science & Applications" jurnalında dərc edilib. Bu metod nanofabrikasiya tələb etmir, əvəzində vdW materiallarının təbii optik xüsusiyyətlərindən istifadə edilərək işığın forması dəyişdirilir. Bu proses insan saçından daha nazik ölçülərdə işləyir. Alimlər aşkar ediblər ki, dairəvi-polyarlaşmış işıq vdW kristallarına daxil olduqda onun fırlanma istiqaməti dəyişir və spiral forması alır, beləliklə optik burulğana çevrilir.

Bu fenomen işığın kristallar vasitəsilə fərqli yollarla yavaşladılması ilə baş verir, buna "birefringence" deyilir. Tədqiqatçılar işığı "əyləncə güzgüsü"nə daxil olan işıq kimi təsvir edirlər: şüanın müxtəlif hissələri fərqli şəkildə əyilir və nəticədə burulmuş, "ponçik" formasında işıq şüası yaranır.

Alimlər bu effekti iki ümumi vdW materialında nümayiş etdiriblər: heksagonal bor nitrid (hBN) və molibden disulfid (MoS₂). HBN kristallarında cəmi 8 mikrometr və MoS₂ kristallarında 320 nanometr qalınlığında nümunələrdən istifadə edərək lazer şüalarını bu materiallardan keçiriblər. Nəticədə yüksək keyfiyyətli optik burulğan şüaları yaradıblar. Bu metodun ultra-nazik ölçülərdə işlədiyini və effektiv olduğunu sübut ediblər. Tədqiqatçılar gələcəkdə işığın formasını dəyişdirərək konversiya effektivliyini daha da artırmağı planlaşdırırlar.

Bu texnologiya laboratoriyadan kənarda da əhəmiyyətlidir. Optik burulğanlar məlumat kodlama üçün əlavə ölçü təqdim edir, bu da məlumat ötürülməsi üçün daha geniş "data magistralları" yaradır. Alimlərin metodu gələcəkdə daha kiçik, ucuz və daha geniş miqyasda tətbiq edilə bilən optik cihazların yaradılmasına imkan verə bilər. Bu cihazlar peyk sistemlərinə inteqrasiya olunma potensialına malikdir.

Tədqiqat qrupu bu texnologiyanın real dünyada tətbiqi üçün konversiya effektivliyini artırmaq, mövcud kommunikasiya texnologiyaları ilə uyğunluq yaratmaq və daha böyük optik sistemlərə inteqrasiya yollarını araşdırır.