James Devitt tərəfindən, Nyu York Universiteti

Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləri60 qat giromorfun xüsusiyyətlərinin təsviri. Üst sıra: giromorfun quruluşu. Sol: Struktur faktoru. Sağ: Cüt korrelyasiya funksiyası. Aşağı sıra: Optik xüsusiyyətlər. Sol: Gyromorph tərəfindən tam əks olunan qütblü işıq şüası. Sağda: Giromorfda vəziyyətlərin tükənməsinin sıxlığı. Şəkil müəllifi. Kredit: NYU-da Martiniani laboratoriyası

Tədqiqatçılar enerji saxlama və hesablamalar üçün elektrikdən daha çox işıq (foton) yerləşdirən kompüterlər hazırlayırlar. Bu işıqlı kompüterlər ənənəvi kompüterlərdən daha çox enerjiyə qənaət etmək potensialına malikdir, eyni zamanda daha yüksək sürətlə hesablamalar aparır.

Bununla belə, işıq əsaslı kompüterlərin istehsalında (hələ körpəlikdə) əsas problem, siqnal gücündə minimal itki ilə kompüter çipində mikroskopik işıq siqnallarını uğurla istiqamətləndirməkdir . Bu, əsasən materialların dizayn problemidir. Bu kompüterlər siqnal gücünü qorumaq üçün bütün daxil olan istiqamətlərdən əlavə işığın qarşısını almaq üçün yüngül material tələb edir – “izotropik bant materialı” kimi tanınır.

Nyu-York Universitetinin alimləri mayelərin və kristalların zahirən bir-birinə uyğun gəlməyən xassələrini birləşdirən və gələn bütün bucaqlardan işığın qarşısını almaqda hər hansı digər məlum strukturdan daha yaxşı fəaliyyət göstərən giromorfların kəşf edildiyini bildirirlər.

Physical Review Letters jurnalında təsvir edilən iş optik xassələri idarə etmək və işıq əsaslı kompüterlərin imkanlarını potensial olaraq inkişaf etdirmək üçün innovativ bir yolu qeyd edir .

Fizika, kimya, riyaziyyat və sinir elmləri üzrə dosent və məqalənin baş müəllifi Stefano Martiniani deyir: “Gyromorflar hər hansı məlum strukturdan fərqlidirlər ki, onların unikal makiyajı indiki yanaşmalarla mümkün olduğundan daha yaxşı izotrop bant boşluqları yaradır”.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1762512115&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-11-gyromorphs-combine-liquid-crystal-traits.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&aicrs=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQxLjAuNzM5MC4xMjMiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MS4wLjczOTAuMTIzIl0sWyJOb3Q_QV9CcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTQxLjAuNzM5MC4xMjMiXV0sMF0.&abgtt=6&dt=1762512114771&bpp=1&bdt=60&idt=81&shv=r20251105&mjsv=m202511030101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1762511828%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1762511828%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1762511828%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=7453880267030&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2094&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31095560%2C31095608%2C95376120%2C95340252%2C95340254&oid=2&pvsid=5073824064095393&tmod=1640530594&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&plas=164x742_l%7C164x742_r&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=243

İzotrop bant boşluqlu materialların layihələndirilməsi zamanı alimlər tez-tez kvazikristallara müraciət etdilər – ilk dəfə 1980-ci illərdə fiziklər Paul Steinhardt və Dov Levine tərəfindən düşünülmüş və eyni zamanda 2011-ci ildə Kimya üzrə Nobel Mükafatını almış Den Şextmanın təcrübələrində müşahidə edilmişdir. kristal, təkrar olunmayan.

Bununla belə, NYU tədqiqatçıları qeyd edirlər ki, kvazikristallarda uğursuz bir mübadilə var: ya onlar işığı tamamilə kəsirlər, ancaq bir neçə istiqamətdən, ya da bütün istiqamətlərdən gələn işığı zəiflədirlər, lakin tamamilə blok etmirlər. Buna görə də elm adamları siqnal zəifləyən işığın qarşısını ala biləcək alternativ materiallar axtarmağa davam etdilər.

Fiziki İcmal Məktubları işində NYU tədqiqatçıları kimyəvi təbiətindən çox strukturlarından qaynaqlanan xassələri olan mühəndislik materialları olan metamateriallar yaratdılar. Bununla belə, metamaterialların yaradılmasında çətinlik ilk növbədə onların strukturunun maraq doğuran fiziki xassələri necə yaratdığını anlamaqdır.

Bu problemləri həll etmək üçün alimlər funksional olan nizamsız strukturları layihələndirmək üçün alqoritm hazırlayıblar. Bununla onlar korrelyasiya pozğunluğunun yeni bir formasını – nə tam nizamsız, nə də tam nizamlı olmayan materialları kəşf etdilər.

“Meşədəki ağacları düşünün – onlar təsadüfi mövqelərdə böyüyürlər, lakin tamamilə təsadüfi deyillər, çünki onlar adətən bir-birindən müəyyən məsafədədirlər” deyə Martiniani izah edir. “Bu yeni naxış, giromorflar, uyğunsuz hesab etdiyimiz xüsusiyyətləri birləşdirir və kvazikristallar da daxil olmaqla, bütün sifarişli alternativləri üstələyən bir funksiya nümayiş etdirir.”

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

Tədqiqatçılar qeyd etdilər ki, hər bir izotrop bant aralığı materialının ümumi struktur imzası var.

NYU-nun Fizika Departamentinin postdoktorantı və məqalənin aparıcı müəllifi Mathias Casiulis əlavə edir: “Biz bu struktur imzanı mümkün qədər açıq etmək istədik”. “Nəticə, bir-birinə uyğun gəlməyən xüsusiyyətləri birləşdirən yeni bir material sinfi – giromorflar oldu.

“Bu ona görədir ki, giromorfların kristal kimi sabit, təkrarlanan bir quruluşu yoxdur, bu da onlara maye kimi pozğunluq verir, lakin eyni zamanda, onlara uzaqdan baxsanız, müntəzəm nümunələr əmələ gətirirlər. Bu xüsusiyyətlər işıq dalğalarının heç bir istiqamətdən nüfuz edə bilməyəcəyi bant boşluqları yaratmaq üçün birlikdə işləyir.”

Tədqiqata NYU aspirantı Aaron Shih də daxil idi.

Daha çox məlumat: Mathias Casiulis et al, Gyromorphs: Funksional Bozuk Materialların Yeni Sinfi, Fiziki Baxış Məktubları (2025). DOI: 10.1103/gqrx-7mn2 . arXiv- də : DOI: 10.48550/arxiv.2410.09023

Jurnal məlumatı: Fiziki İcmal məktubları , arXiv  

Nyu York Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir