Birgə tədqiqat qrupu, uzun müddət nəzəri cəhətdən qeyri-mümkün olduğu düşünülən bir rezonator daxilində mexaniki dalğaların tam məhdudlaşdırılmasını uğurla nümayiş etdirdi. Aprelin 3-də Physical Review Letters jurnalında dərc olunmuş onların tapıntıları kontinuumda (BIC) bağlı vəziyyətlərin əsrlik sirrində böyük bir irəliləyişi qeyd edir. Komanda POSTECH (Pohang Elm və Texnologiya Universiteti) və Jeonbuk Milli Universitetindəndir.

Ətrafımızdakı bir çox texnologiya – smartfonlar və ultrasəs cihazlarından radiolara qədər – dalğaların müəyyən tezliklərdə gücləndirildiyi bir fenomen olan rezonansa əsaslanır. Bununla belə, tipik rezonatorlar zaman keçdikcə enerjini tədricən itirir, öz funksiyalarını qorumaq üçün daimi enerji girişi tələb edir.

Təxminən bir əsr əvvəl Nobel mükafatı laureatları Con fon Neumann və Eugene Wigner əks-intuitiv konsepsiya təklif etdilər: müəyyən şərtlərdə dalğalar heç bir enerji sızması olmadan qeyri-müəyyən müddətə tutula bilər. Kontinuumda (BIC) bağlanmış vəziyyətlər adlanan burulğanlar, hətta onların ətrafında çay axsa belə, yerində qalan burulğanlara bənzəyir. Lakin onilliklər ərzində elm adamları bu fenomenin yığcam, tək hissəcikli sistemdə mövcud ola bilməyəcəyinə inanırdılar.

İndi tədqiqat qrupu BIC-ni tək hissəcikdə uğurla həyata keçirməklə bu uzun müddətdir davam edən nəzəri sərhədi qırdı.

Tədqiqatçılar silindrik dənəvər hissəciklər sistemindən istifadə edərək – kvarsdan hazırlanmış kiçik bərk çubuqlar – yüksək dərəcədə tənzimlənən mexaniki platforma qurdular. Silindrlərin bir-birinə necə toxunduğunu dəqiq tənzimləməklə, onlar mexaniki dalğaların təmas sərhədlərində qarşılıqlı təsirini idarə edə bilirdilər.

Xüsusi uyğunlaşdırma altında, dalğa rejimi ətrafdakı struktura heç bir enerji sızmadan bir silindr daxilində tam məhdudlaşdı. Bu sözdə qütbləşmədən qorunan BIC təkcə nəzəri deyildi, o, real təcrübələrdə müşahidə edilmişdir. Daha da diqqətəlayiq haldır ki, sistem 1000-dən çox keyfiyyət amillərinə (Q-faktorlarına) nail oldu ki, bu da rezonatorun enerjini minimum itki ilə nə qədər səmərəli saxladığının ölçüsüdür.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1744616722&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-04-century-physics-barrier-scientists-simple.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM1LjAuNzA0OS44NSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTM1LjAuNzA0OS44NSJdLFsiTm90LUEuQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNS4wLjcwNDkuODUiXV0sMF0.&dt=1744616722616&bpp=1&bdt=59&idt=149&shv=r20250410&mjsv=m202504080101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1744616416%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1744616416%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1744616416%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=5928037862349&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1991&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95355972%2C95355974%2C95331832%2C95354564%2C95357877%2C31090357%2C95357716&oid=2&pvsid=2912605831488263&tmod=2042192330&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=155

Bu xüsusi silindrlərin çoxu zəncirlə birləşdirildikdə nə baş verir? Komanda, tələyə salınmış dalğa rejimlərinin dağılmadan zəncir boyu uzana biləcəyini kəşf etdi – bu fenomen düz bir zolaq olaraq bilinir.

Baş müəllif Dr.Yeonqtae Jang, “Bu, hərəkətsiz bir gölməçəyə daşı atmaq və dalğaların hərəkətsiz qaldığını, yalnız yerində titrədiyini görmək kimidir”. “Sistem dalğaların hərəkətinə icazə versə də, enerji yayılmır – mükəmməl şəkildə qapalı qalır.”

Bu davranış kontinuumda (BBIC) bağlı zolaq kimi təsvir edilir və enerji yığımı, ultra həssas sensorlar və hətta qabaqcıl kommunikasiyalar üçün yeni imkanlar açır.

Tədqiqata rəhbərlik edən professor Junsuk Rho, “Biz çoxdankı nəzəri sərhədi pozduq” dedi. “Bu, hələ fundamental tədqiqat mərhələsində olsa da, təsirlər əhəmiyyətlidir – aşağı itkili enerji cihazlarından yeni nəsil sensor və siqnal texnologiyalarına qədər.”

Daha çox məlumat: Yeongtae Jang et al, Silindrik dənəvər kristallarda Continuumda Qruplara Bağlı Dövlətlər, Fiziki Baxış Məktubları (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.136901 . arXiv- də : DOI: 10.48550/arxiv.2410.16209

Jurnal məlumatı: Fiziki İcmal məktubları , arXiv  

Pohang Elm və Texnologiya Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir