Physical Review Letters jurnalında dərc edilən yeni nəticələr, xüsusi hazırlanmış metamaterialın istilik udma və emissiya arasında normal bərabər tarazlığı necə düzəldə bildiyini, materialın infraqırmızı işığı udmaqdan daha yaxşı yaymasına imkan verdiyini təfərrüatlandırır.

İlk baxışdan, bu tapıntılar Kirchhoffun istilik şüalanma qanununu pozmuş kimi görünür , bu qanuna görə – xüsusi şərtlərdə – bir cisim bir istiqamətdə infraqırmızı işığı (udma qabiliyyəti) udacaq və digərində eyni intensivliklə (emissiya) yayacaq, bu, qarşılıqlılıq kimi tanınan bir fenomendir.

Bununla belə, son on ildə elm adamları düzgün şəraitdə materialların qarşılıqlı əlaqəni pozmasına imkan verə biləcək nəzəri dizaynları araşdırmağa başladılar. Materialın infraqırmızı işığı (istiliyi) necə udduğunu və yaydığını başa düşmək bir çox elm və mühəndislik sahələrinin mərkəzidir. Materialın infraqırmızı işığı necə udduğuna və yaymasına nəzarət etmək günəş enerjisi yığımı, termal gizlətmə cihazları və digər texnologiyalarda irəliləyişlərə yol aça bilər .

2023-cü ildə tədqiqatçılar qrupu tərəfindən aparılan qabaqcıl təcrübələr heyranedici nəticələr verdi. Maqnito-optik material indium arsenidinin (InAs) tək qatından istifadə edərək və onu təxminən bir tesla (MRT aparatından bir qədər az güclü, lakin Yerin maqnit sahəsindən təxminən 100.000 dəfə güclü) güclü maqnit sahəsinə tabe etdirərək komanda uğurla qarşılıqlı əlaqəyə nail oldu. Bu nəzəri proqnozları təsdiqləsə də, təsir zəif idi və yalnız çox dar şərtlər altında işlədi.

Zhenong Zhang və Pensilvaniya Dövlət Universitetindəki həmkarları tərəfindən hazırlanmış yeni bildirilmiş dizayn, əvvəllər görülən effekti iki dəfə artırmağa müvəffəq oldu və bu, “güclü” qarşılıqlı olmayan istilik emissiyasının ilk bildirilmiş müşahidəsinə çevrildi.

Bu rekordu qıran nəticəyə nail olmaq üçün Zhang komandası beş, 440 nanometr qalınlığında elektron qatqılı indium qallium arsenidindən (InGaAs) ibarət metamaterial yaratdı. Dərinlik artdıqca dopinq konsentrasiyası artdı. InGaAs təbəqələri daha sonra silikon substrata köçürüldü.

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=2612643799&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1751605095&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-07-material-emits-infrared-absorbs-violating.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS4xMjAiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTIwIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTIwIl0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1751605095238&bpp=1&bdt=151&idt=-M&shv=r20250630&mjsv=m202507020101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1751605090%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1751605090%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1751605090%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6061826393634&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=2605&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31093233%2C42531706%2C95353386%2C95362656%2C95365226%2C31093300%2C95365107%2C95359265%2C95365122&oid=2&pvsid=8839289571196987&tmod=1846020030&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=117

Nümunə daha sonra nümunəni 540 Kelvinə (512 Fahrenheit) qədər qızdıran və 5 tesla maqnit sahəsinə tabe olan xüsusi dizayn edilmiş bucaq həll edilmiş maqnit termal emissiya spektroskopiyası (ARMTES) ilə tədqiq edildi.

Zhang və həmkarları daha sonra materialın qarşılıqsızlığını ölçdülər və bunun əvvəllər bildirilən təsirdən iki dəfə çox olduğunu nümayiş etdirdilər. Bu təsir geniş bucaq diapazonunda və geniş infraqırmızı dalğa uzunluqlarında (13 mikrondan 23 mikrona qədər) davam etdi.

Zhang bildirir ki, “Bizim təcrübəmiz ilk dəfə olaraq, 0,43-ə qədər yüksək olan qarşılıqlı qeyri-müəyyən emissiya ilə güclü qarşılıqlı emissiya həyata keçirir ki, bu da ədəbiyyatdakı qarşılıqsızlıqdan xeyli yüksəkdir.”

Tədqiqatçılar fərz edirlər ki, bu sahədə gələcək irəliləyişlər istilik diodlarının və tranzistorlarının yeni siniflərində, təkmilləşdirilmiş termofotovoltaik dizaynlarda və digər istilik idarəetmə texnologiyalarında irəliləyişlərə səbəb ola bilər.

Müəllifimiz Charles Blue tərəfindən sizin üçün yazılmış , Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Eqan tərəfindən yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu hesabat sizin üçün əhəmiyyət kəsb edirsə, lütfən, ianə (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Siz təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Daha çox məlumat: Zhenong Zhang et al, Güclü Qarşılıqlı Qeyri Termal Emissiyanın Müşahidəsi, Fiziki Baxış Məktubları (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.135.016901

Jurnal məlumatı: Fiziki baxış məktubları 

© 2025 Science X Network