ફીણ સાથે પ્રકાશ કેવી રીતે પકડવો: ફોમ-ફોટોનિક નેટવર્ક

1887 માં પાછા, સ્કોટિશ ભૌતિકશાસ્ત્રી વિલિયમ થોમસને ઈથરની રચનાના તેમના ભૌમિતિક મોડેલની દરખાસ્ત કરી, જે માનવામાં આવે છે કે એક સર્વવ્યાપી માધ્યમ હતું, જેનાં સ્પંદનો આપણને પ્રકાશ સહિત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો તરીકે પ્રગટ કરે છે. ઈથર થિયરીની સંપૂર્ણ નિષ્ફળતા છતાં, ભૌમિતિક મોડલ અસ્તિત્વમાં રહેવાનું ચાલુ રાખ્યું, અને 1993 માં, ડેનિસ વેર અને રોબર્ટ ફેલાને શક્ય તેટલી જગ્યા ભરવા માટે સક્ષમ માળખાના વધુ અદ્યતન મોડેલનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો. ત્યારથી, આ મોડેલ મોટે ભાગે ગણિતશાસ્ત્રીઓ અથવા કલાકારો માટે રસ ધરાવે છે, પરંતુ તાજેતરના સંશોધન દર્શાવે છે કે તે ભવિષ્યની તકનીકોનો આધાર બનાવી શકે છે જે વીજળીને બદલે પ્રકાશનો ઉપયોગ કરે છે. વેર-ફેલન ફીણ શું છે, તે શું અસામાન્ય બનાવે છે અને પ્રકાશને પકડવા માટે તેનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરી શકાય? અમે આ અને અન્ય પ્રશ્નોના જવાબો સંશોધન જૂથના અહેવાલમાં શોધીશું. જાઓ.

સંશોધનનો આધાર

શાબ્દિક રીતે સો વર્ષ પહેલાં વૈજ્ઞાનિક સમુદાયમાં આસપાસની દરેક વસ્તુની ચોક્કસ બાબત વિશે ખૂબ જ રસપ્રદ સિદ્ધાંત હતો. આ સિદ્ધાંતનો ઉદ્દેશ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોની પ્રકૃતિને સમજાવવાનો હતો. એવું માનવામાં આવતું હતું કે ઈથર દરેક વસ્તુને ઘેરી લે છે અને આ તરંગોનો સ્ત્રોત છે. ઈથર થિયરીને અનુસરતી વૈજ્ઞાનિક શોધોએ તેનો સંપૂર્ણ નાશ કર્યો.

વિલિયમ થોમસન

જો કે, 1887 માં, જ્યારે ઈથરનો સિદ્ધાંત શક્તિ અને લોકપ્રિયતાથી ભરેલો હતો, ત્યારે ઘણા વૈજ્ઞાનિકોએ તેમના વિચારો વ્યક્ત કર્યા હતા કે ઈથર બધી જગ્યા કેવી રીતે ભરી શકે છે. વિલિયમ થોમસન, જેને લોર્ડ કેલ્વિન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે પણ તેનો અપવાદ ન હતો. તે એક એવું માળખું શોધી રહ્યો હતો જે જગ્યાને સંપૂર્ણ રીતે ભરી દે જેથી કરીને કોઈ ખાલી જગ્યા ન રહે. આ શોધને પાછળથી કેલ્વિન સમસ્યા કહેવામાં આવી.

એક આદિમ ઉદાહરણ: કોલાના ડબ્બા ધરાવતા બોક્સની કલ્પના કરો. તેમની વચ્ચે, નળાકાર આકારને લીધે, voids ઊભી થાય છે, એટલે કે. ન વપરાયેલ જગ્યા.

થોમસને, પૃથ્વી 40 મિલિયન વર્ષથી વધુ જૂની નથી તે માનવા ઉપરાંત, એક નવી ભૌમિતિક રચનાની દરખાસ્ત કરી, જેને ડેનિસ વેર અને રોબર્ટ ફેલાન દ્વારા સુધારવામાં આવી હતી, જેના પરિણામે તેનું નામ તેમના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું હતું.

વેર-ફેલન માળખું મધપૂડા પર આધારિત છે જે ડિસજોઇન્ટ પોલિહેડ્રા સાથે જગ્યા ભરે છે, ખાલી જગ્યા છોડતી નથી. હનીકોમ્બ, જેને આપણે સામાન્ય રીતે મધપૂડાને કારણે ષટ્કોણ તરીકે વિચારીએ છીએ, તે વાસ્તવમાં ઘણાં વિવિધ આકારોમાં આવે છે. ક્યુબિક, ઓક્ટાહેડ્રલ, ટેટ્રાહેડ્રલ, રોમ્બિક ડોડેકેહેડ્રલ, વગેરે છે.

વેર-ફેલન માળખું

વેર-ફેલન હનીકોમ્બ્સ વિશેની અસામાન્ય બાબત એ છે કે તેમાં વિવિધ ભૌમિતિક આકારો અને તત્વો હોય છે. તેના મૂળમાં, તે સમાન કદના પરપોટાનો આદર્શ ફીણ છે.

આ ફીણના પૂર્વજ ભગવાન કેલ્વિન દ્વારા પ્રસ્તાવિત એક હતા, જે અમને પહેલાથી જ પરિચિત છે. જો કે, તેના સંસ્કરણમાં ટૂંકા ક્યુબિક હનીકોમ્બ્સનો સમાવેશ થાય છે. કેલ્વિન માળખું એક બહિર્મુખ સમાન મધપૂડો હતો જે કાપેલા ઓક્ટાહેડ્રોન દ્વારા રચાયેલ છે, જે 6 ચોરસ ચહેરાઓ અને 8 હેક્સ ચહેરાઓ સાથે ચાર-મુખી, અવકાશ-ફિલિંગ પોલિહેડ્રોન (ટેટ્રાડેકેહેડ્રોન) છે.

1993માં વેર અને ફેલાને તેમનું માળખું ખોલ્યું ત્યાં સુધી જગ્યા ભરવાનો આ વિકલ્પ લગભગ સો વર્ષ માટે આદર્શ માનવામાં આવતો હતો.

પેન્ટાગોન્ડોડેકાહેડ્રોન અને ડેકેહેડ્રોન

વેર-ફેલન હનીકોમ્બ અને તેના પુરોગામી વચ્ચેનો મુખ્ય તફાવત એ બે પ્રકારના ઘટક તત્વોનો ઉપયોગ છે, જેનું પ્રમાણ સમાન છે: પેન્ટાગોન્ડોડેકાહેડ્રોન (ટેટ્રાહેડ્રલ સપ્રમાણતા સાથે ડોડેકેહેડ્રોન) અને રોટેશનલ સપ્રમાણતા સાથે XNUMXહેડ્રોન.

આજે આપણે જે કાર્ય પર વિચાર કરી રહ્યા છીએ તેમાં, પ્રિન્સટન યુનિવર્સિટીના વૈજ્ઞાનિકોએ ફોટોનિક્સમાં વેર-ફેલન ફોમનો ઉપયોગ કરવાનું નક્કી કર્યું. પ્રથમ, તે શોધવાની જરૂર હતી કે શું આવા ફીણમાં ફોટોનિક બેન્ડ ગેપ્સ (PBGs) છે, જે બધી દિશામાં પ્રકાશના પ્રસારને અવરોધે છે અને ફ્રીક્વન્સીઝની વિશાળ શ્રેણી પરના તમામ ધ્રુવીકરણ માટે.

તેમના અભ્યાસમાં, વૈજ્ઞાનિકોએ દર્શાવ્યું હતું કે વેર-ફેલન ફોમ પર આધારિત 16,9D ફોટોનિક નેટવર્ક ઉચ્ચ ડિગ્રી સાથે નોંધપાત્ર PBG (XNUMX%) તરફ દોરી જાય છે. આઇસોટ્રોપી*, જે ફોટોનિક સર્કિટ માટે મહત્વની મિલકત છે.

આઇસોટ્રોપી* - બધી દિશામાં સમાન ભૌતિક ગુણધર્મો.

કેલ્વિન ફોમ અને C15 ફોમ પણ PBG ની દ્રષ્ટિએ સારી કામગીરી બજાવતા હતા, પરંતુ તેઓ આ સંદર્ભમાં વેર-ફેલન સ્ટ્રક્ચરથી હલકી ગુણવત્તાવાળા હતા.

સમાન અભ્યાસો અગાઉ હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા, પરંતુ તેઓ દ્વિ-પરિમાણીય શુષ્ક ફીણ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. તે પછી જાણવા મળ્યું કે દ્વિ-પરિમાણીય આકારહીન શુષ્ક ફીણ PBG માત્ર ત્રાંસી વિદ્યુત ધ્રુવીકરણ માટે પ્રદર્શિત કરે છે. સમસ્યા એ છે કે XNUMXD ફોમમાં બે ધ્રુવીકરણ છે.

સંભવિત મુશ્કેલીઓ હોવા છતાં, સંશોધકોના જણાવ્યા અનુસાર, 30D ફોમને ફોટોનિક્સના ક્ષેત્રમાં આશાસ્પદ સામગ્રી ગણી શકાય. આનું એક કારણ છે: ઉચ્ચપ્રદેશના કાયદાઓ સુનિશ્ચિત કરે છે કે કિનારીઓ ફક્ત ટેટ્રેહેડ્રલ શિરોબિંદુઓ બનાવે છે. અને ફોટોનિક નેટવર્ક્સ માટે આ એક મોટો વત્તા છે. તેનું આકર્ષક ઉદાહરણ XNUMX% PBG સાથેનો હીરો છે.

ફીણમાં હીરાની જાળી કોઓર્ડિનેટ્સનો ટેટ્રાહેડ્રલ ગુણધર્મ હોય છે, પરંતુ તે વક્ર ધાર અને સહેજ અસમાન બોન્ડ લંબાઈ ધરાવતા હોવાના કારણે અલગ પડે છે. આવા તફાવતો ફોટોનિક ગુણધર્મોને કેવી રીતે અને કેટલી હદ સુધી અસર કરે છે તે શોધવાનું બાકી છે.

જો 17D ડ્રાય ફોમની પાંસળી વધુ જાડી બનાવવામાં આવે, તો ફોટોનિક નેટવર્ક્સ (નીચેની છબીઓ) બનાવવાનું શક્ય છે જે XNUMX% સુધી ઉચ્ચારિત ફોટોનિક PBG પ્રદર્શિત કરે છે, જે સ્વ-એસેમ્બલ ફોટોનિક સ્ફટિકોના લાક્ષણિક ઉદાહરણો સાથે તુલનાત્મક અથવા ચડિયાતા હોય છે.

ઇમેજ #1: વેર-ફેલન સ્ટ્રક્ચર (ડાબે), કેલ્વિન સ્ટ્રક્ચર (મધ્યમાં) અને C15 ફોમ (જમણે) ની કિનારીઓને જાડું કરીને ફોટોનિક ફોમ નેટવર્ક મેળવે છે.

વ્યવહારમાં આવા મોડેલને અમલમાં મૂકવા માટે, સૂકા ફીણને પહેલા સ્ફટિકીકરણ અને પછી ડાઇલેક્ટ્રિક સામગ્રી સાથે કોટેડ કરવું આવશ્યક છે. સ્વાભાવિક રીતે, ફોમનું PBG ફોટોનિક ક્રિસ્ટલ કરતા ઓછું હશે, પરંતુ આ ગેરલાભને ઘણા ફાયદાઓ દ્વારા દૂર કરી શકાય છે. પ્રથમ, ફીણનું સ્વ-સંગઠન મોટા નમૂનાઓના ઝડપી ઉત્પાદનને મંજૂરી આપી શકે છે. બીજું, અગાઉના સંશોધન પર આધારિત ફોટોનિક ફોમ હેટરોસ્ટ્રક્ચર્સમાં એપ્લિકેશનની વિશાળ શ્રેણી હોઈ શકે છે.

સંશોધન પરિણામો

સૌ પ્રથમ, શુષ્ક ફીણનો અભ્યાસ કરવો જરૂરી હતું, જેને ઇન્ટરફેસિયલ પ્રદેશના સ્થાનિક મિનિમા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. ટેસેલેશન* વોલ્યુમની મર્યાદાઓને આધીન, જેથી અંતિમ ભૂમિતિ પ્લેટુના નિયમોનું પાલન કરે.

ટેસેલેશન* - પ્લેનને ઘટક ભાગોમાં વિભાજીત કરવું જે અંતર છોડ્યા વિના સમગ્ર પ્લેનને સંપૂર્ણપણે આવરી લે છે.

વેર-ફેલન, કેલ્વિન અને C15 ફોમ્સ બનાવવા માટે, વૈજ્ઞાનિકોએ અનુક્રમે BCC, A15, અથવા C15 સ્ફટિકો માટે ભારિત વોરોનોઈ ટેસેલેશન્સ સાથે શરૂઆત કરી.

વોરોનોઈ ડાયાગ્રામ

પરિમાણો એવી રીતે પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા કે તમામ વિભાજન કોષો સમાન વોલ્યુમ ધરાવે છે.

ફોમ્સની વક્ર ધાર અને તેમના પુરોગામીની સીધી ટેસેલેશન કિનારીઓમાંથી બનેલા નેટવર્ક્સનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. તમામ પ્રકારના ફોમના ટોપોલોજીનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે, રીંગ આંકડા*.

રિંગ આંકડા (રિંગ આંકડા)*નેટવર્ક સામગ્રી (પ્રવાહી, સ્ફટિકીય અથવા આકારહીન સિસ્ટમો) ની ટોપોલોજીકલ લાક્ષણિકતાઓનું વિશ્લેષણ ઘણીવાર અણુઓ માટે નોડ્સ અને આંતરપરમાણુ જોડાણો માટે બોન્ડનો ઉપયોગ કરીને ગ્રાફ સિદ્ધાંત પર આધારિત છે. બે ગાંઠો વચ્ચેના જોડાણની ગેરહાજરી અથવા અસ્તિત્વ સિસ્ટમના સંપૂર્ણ અને આંશિક રેડિયલ વિતરણના કાર્યોનું વિશ્લેષણ કરીને નક્કી કરવામાં આવે છે. નેટવર્ક સામગ્રીમાં, ઓવરલેપ વિના શ્રેણીમાં જોડાયેલા નોડ્સ અને લિંક્સના ક્રમને પાથ કહેવામાં આવે છે. આ વ્યાખ્યાને અનુસરીને, રિંગ એ એક બંધ રસ્તો છે. જો તમે ચોક્કસ નેટવર્ક નોડની કાળજીપૂર્વક તપાસ કરો છો, તો તમે જોઈ શકો છો કે આ નોડ અસંખ્ય રિંગ્સમાં ભાગ લઈ શકે છે. આમાંની દરેક રિંગ્સ તેના પોતાના પરિમાણો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે અને તેને બનાવેલ ગાંઠો અને લિંક્સ વચ્ચેના સંબંધોના આધારે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે.

રિંગને વ્યાખ્યાયિત કરવાની પ્રથમ રીત શર્લી ડબલ્યુ. કિંગ દ્વારા આપવામાં આવી હતી. ગ્લાસી SiO2 ની કનેક્ટિવિટીનો અભ્યાસ કરવા માટે, તેણી આપેલ નોડના બે નજીકના પડોશીઓ વચ્ચેના ટૂંકા માર્ગ તરીકે રિંગને વ્યાખ્યાયિત કરે છે.

વિચારણા હેઠળના અભ્યાસના કિસ્સામાં, એકમ કોષમાં શિરોબિંદુ દીઠ સૌથી ટૂંકી રિંગ્સની સંખ્યાની ગણતરી કરવામાં આવી હતી.

કેલ્વિન મોડેલના એક કોષમાં શિરોબિંદુ દીઠ 2 ચોરસ અને 4 ષટ્કોણ છે, પરંતુ TCP (ટેટ્રાહેડ્રલી ક્લોઝ-પેક્ડ) ફોમ માત્ર પંચકોણીય અને ષટ્કોણ ચહેરા ધરાવે છે (સરેરાશ: વેર-ફેલન ફોમમાં 5.2 અને 0.78; C5.3 foam માં 0.71 અને 15). વોરોનોઈ ટેસેલેશન્સ A15 અને C15 એ TCP સ્ટ્રક્ચર્સ છે જેમાં ધારની સૌથી મોટી અને સૌથી નાની સંખ્યા (f) 1 કોષ દીઠ. આમ, વેર-ફેલન સ્ટ્રક્ચરમાં સૌથી વધુ સંખ્યામાં ચહેરાઓ છે (f = 13 + 1/2), અને C15 એ ચહેરાઓની સૌથી નાની સંખ્યા છે (f = 13 + 1/3).

તેમની સૈદ્ધાંતિક તૈયારી પૂર્ણ કર્યા પછી, વૈજ્ઞાનિકોએ શુષ્ક ફોમ પાંસળી પર આધારિત ફોટોનિક નેટવર્કનું મોડેલિંગ કરવાનું શરૂ કર્યું, એટલે કે. ફોમ-ફોટન નેટવર્ક. એવું જાણવા મળ્યું હતું કે 20% ના PBG મૂલ્ય પર સિસ્ટમની કામગીરી મહત્તમ થાય છે, પરંતુ 15% પર વેર-ફેલન ફીણ અસ્થિર બની જાય છે. આ કારણોસર, વૈજ્ઞાનિકોએ ભીના ફીણને ધ્યાનમાં લીધું નથી, જ્યાં ઉચ્ચપ્રદેશની સીમાઓ ત્રિકોસ્પીડ ક્રોસ-સેક્શન ધરાવે છે. તેના બદલે, ફોકસ શુષ્ક ફોમ સ્ટ્રક્ચર્સ પર હતું, જ્યાં વૈજ્ઞાનિકો ધીમે ધીમે પાંસળીની જાડાઈ વધારી શકે છે.

વધુમાં, દરેક ધાર એ સ્ફેરોસિલિન્ડર (કેપ્સ્યુલ) ની મધ્ય અક્ષ છે, જ્યાં ત્રિજ્યા એ ટ્યુનિંગ પરિમાણ છે.

સંશોધકો અમને યાદ કરાવે છે કે આવા ફોમ નેટવર્ક્સ શાબ્દિક અર્થમાં ફીણ નથી, પરંતુ તેમના અહેવાલમાં સરળતા ખાતર તેમને "ફોમ" અથવા "ફોમ નેટવર્ક" તરીકે ઓળખવામાં આવશે.

સિમ્યુલેશન દરમિયાન, પરિમાણને ધ્યાનમાં લેવામાં આવ્યું હતું ɛ (ડાઇલેક્ટ્રિક કોન્ટ્રાસ્ટ) - ઉચ્ચ અને નીચા ઇન્સ્યુલેશન મૂલ્યો સાથે સામગ્રીના ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંકોનું પ્રમાણ. ડાઇલેક્ટ્રિક કોન્ટ્રાસ્ટ 13 અને 1 ની વચ્ચે હોવાનું માનવામાં આવે છે, જે સામાન્ય રીતે સાહિત્યમાં વિવિધ ફોટોનિક સામગ્રી ડિઝાઇનના પ્રદર્શનની સરખામણી કરતી વખતે પ્રમાણભૂત તરીકે વપરાય છે.

દરેક નેટવર્ક માટે, ધારની ત્રિજ્યા (ગોળાકાર સિલિન્ડરો) બેન્ડ ગેપ અને તેના મધ્યના મહત્તમ ગુણોત્તર માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં આવે છે: ∆ω/ωm, જ્યાં ∆ω આવર્તન બેન્ડ પહોળાઈ છે, અને ωm - ઝોનની અંદર આવર્તન.

છબી #2: વેર-ફેલન ફોમ (લાલ), કેલ્વિન ફોમ (વાદળી), અને C15 ફોમ (લીલો) ની ફોટોનિક ઝોનલ સ્ટ્રક્ચર.

આગળ, PBG માપો માપવામાં આવ્યા અને આ પ્રમાણે જોવા મળ્યા: કેલ્વિન ફોમ માટે 7.7%, C13.0 ફોમ માટે 15% અને વેર-ફેલન ફોમ માટે 16.9%. વિસ્તાર લઘુત્તમ PBG કદમાં 0.7%, 0.3 અથવા 1.3% વધારો કરે છે.

જેમ જેમ તે વિશ્લેષણથી સ્પષ્ટ થઈ ગયું છે તેમ, TCP નેટવર્ક્સ કેલ્વિન નેટવર્ક્સ કરતા ઘણા મોટા PBG કદ ધરાવે છે. બે TCP નેટવર્કમાંથી, વેર-ફેલન ફોમ સૌથી મોટા બેન્ડગેપ કદ ધરાવે છે, જે સંભવતઃ લિંક લંબાઈમાં નાના ફેરફારને કારણે છે. વૈજ્ઞાનિકો માને છે કે બોન્ડની લંબાઈમાં તફાવત એ મુખ્ય કારણ હોઈ શકે છે શા માટે તેમની સિસ્ટમમાં, એટલે કે. વેર-ફેલન ફોમમાં, પીબીજી હીરા (31.6%) અથવા લેવસ સિસ્ટમ (28.3%) કરતા ઓછું છે.

ફોટોનિક્સમાં એક સમાન મહત્વનું પાસું એ PBG ની આઇસોટ્રોપી છે, જે મનસ્વી આકારના વેવગાઇડ બનાવવાની મંજૂરી આપે છે. ફોટોનિક ક્વાસિક્રિસ્ટલ્સ, તેમજ આકારહીન ફોટોનિક નેટવર્ક, ક્લાસિકલ ફોટોનિક સ્ફટિકો કરતાં વધુ આઇસોટ્રોપિક છે.

અભ્યાસ હેઠળના ફોમ-ફોટોનિક માળખું પણ ઉચ્ચ ડિગ્રી આઇસોટ્રોપી ધરાવે છે. નીચે એનિસોટ્રોપી ગુણાંક નક્કી કરવા માટેનું સૂત્ર છે (એટલે ​​​​કે, ચોક્કસ વાતાવરણના ગુણધર્મોમાં તફાવતની ડિગ્રી) PBG (А):

એ: = (√Var[ωHDB]+Var[ωLAB]) / ωm

C15 ફોમમાં સૌથી ઓછી એનિસોટ્રોપી (1.0%) હોવાનું જણાયું હતું, ત્યારબાદ વિયર-ફેલન ફોમ (1.2%) આવે છે. પરિણામે, આ રચનાઓ અત્યંત આઇસોટ્રોપિક છે.

પરંતુ કેલ્વિન માળખું એનિસોટ્રોપી ગુણાંક 3.5% દર્શાવે છે, જે લેવસ સિસ્ટમ (3.4%) અને હીરા (4.2%) ની તદ્દન નજીક છે. જો કે, આ સૂચકાંકો પણ સૌથી ખરાબ નથી, કારણ કે ત્યાં 8.8% ના એનિસોટ્રોપી ગુણાંક સાથે અને 9.7% સાથે હેક્સાગોનલ ડાયમંડ નેટવર્ક્સ સાથે સરળ ક્યુબિક સિસ્ટમ્સ પણ છે.

વ્યવહારમાં, જ્યારે મહત્તમ PBG મૂલ્ય હાંસલ કરવું જરૂરી હોય છે, ત્યારે કેટલીકવાર બંધારણના ચોક્કસ ભૌતિક પરિમાણોને બદલવાની જરૂર પડે છે. આ કિસ્સામાં, આ પરિમાણ ગોળાકાર સિલિન્ડરોની ત્રિજ્યા છે. વૈજ્ઞાનિકોએ ગાણિતિક ગણતરીઓ હાથ ધરી હતી જેમાં તેઓએ ફોટોનિક બેન્ડ ગેપ અને તેની પહોળાઈ વચ્ચેનો સંબંધ ફંક્શન તરીકે નક્કી કર્યો હતો. ɛ. દરેક પ્રાપ્ત મૂલ્ય માટે, ત્રિજ્યા ∆ ને મહત્તમ કરવા માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં આવી હતીω/ω મી.

છબી નંબર 3: અભ્યાસ કરેલ ફોમ નેટવર્ક્સ (C15, કેલ્વિન, વિયર-ફેલન) અને અન્ય માળખાં (હીરા, ષટ્કોણ હીરા, લેવેસ, SC - નિયમિત ઘન) ની ∆ω/ωm ની સરખામણી.

વિયર-ફેલન ફોમ 8% ના સ્વીકાર્ય PBG કદને ડાઇલેક્ટ્રિક કોન્ટ્રાસ્ટ સુધી જાળવી રાખે છે ɛ≈9, અને મહત્તમ PBG મૂલ્ય 15% હાંસલ કરવા માટે ત્રિજ્યા વધારવામાં આવી હતી. PBGs જ્યારે અદૃશ્ય થઈ જાય છે ɛ < 6.5. અપેક્ષા મુજબ, ડાયમંડ સ્ટ્રક્ચરમાં અભ્યાસ કરાયેલ તમામ સ્ટ્રક્ચર્સમાં સૌથી મોટો PBG છે.

અભ્યાસની ઘોંઘાટ સાથે વધુ વિગતવાર પરિચય માટે, હું જોવાની ભલામણ કરું છું વૈજ્ઞાનિકો અહેવાલ આપે છે и વધારાની સામગ્રી તેને.

ઉપસંહાર

આ અભ્યાસ હાથ ધરવા માટેની મુખ્ય પ્રેરણા એ પ્રશ્નનો જવાબ આપવાની ઇચ્છા છે કે શું ફોમ નેટવર્ક્સ સંપૂર્ણ PBG દર્શાવી શકે છે. શુષ્ક ફોમ સ્ટ્રક્ચર્સની કિનારીઓને ફોટોનિક નેટવર્ક્સમાં રૂપાંતરિત કરવાથી તે સાબિત થયું છે કે તેઓ કરી શકે છે.

આ ક્ષણે, ફીણ એ ખાસ કરીને અભ્યાસ કરેલ માળખું નથી. અલબત્ત, એવા અભ્યાસો છે જે આકારહીન નેટવર્કના સંદર્ભમાં સારા પરિણામો આપે છે, પરંતુ તે અત્યંત નાના પદાર્થો પર હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. તેના પરિમાણોમાં વધારો થતાં સિસ્ટમ કેવી રીતે વર્તશે ​​તે અસ્પષ્ટ રહે છે.

અભ્યાસના લેખકો અનુસાર, તેમનું કાર્ય ભવિષ્યની શોધ માટે ઘણી શક્યતાઓ ખોલે છે. ફીણ પ્રકૃતિમાં ખૂબ જ સામાન્ય છે અને ઉત્પાદનમાં સરળ છે, આ રચનાને વ્યવહારુ ઉપયોગ માટે ખૂબ જ આકર્ષક બનાવે છે.

વૈજ્ઞાનિકો ઈન્ટરનેટને તેમના સંશોધનની સૌથી મહત્વાકાંક્ષી એપ્લિકેશન ગણાવે છે. સંશોધકો પોતે કહે છે તેમ, ઓપ્ટિકલ ફાઈબર પર ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરવો એ નવી વાત નથી, પરંતુ પ્રકાશ હજુ પણ તેના ગંતવ્ય પર વીજળીમાં રૂપાંતરિત થાય છે. ફોટોનિક બેન્ડગેપ સામગ્રી પરંપરાગત ફાઈબર ઓપ્ટિક કેબલ કરતાં વધુ ચોક્કસ રીતે પ્રકાશને દિશામાન કરી શકે છે અને પ્રકાશનો ઉપયોગ કરીને ગણતરીઓ કરતા ઓપ્ટિકલ ટ્રાન્ઝિસ્ટર તરીકે સેવા આપી શકે છે.

યોજનાઓ ગમે તેટલી ભવ્ય હોય, હજુ ઘણું કામ કરવાનું બાકી છે. જો કે, ન તો સંશોધન હાથ ધરવાની જટિલતા અને ન તો પ્રયોગોને અમલમાં મૂકવાની જટિલતા વૈજ્ઞાનિકોના ઉત્સાહ અને ટેકનોલોજીની દુનિયાને સુધારવાની તેમની ઇચ્છાને દૂર કરી શકતી નથી.

જોવા બદલ આભાર, ઉત્સુક રહો અને દરેકનો સપ્તાહાંત સરસ રહે! 🙂

અમારી સાથે રહેવા બદલ આભાર. શું તમને અમારા લેખો ગમે છે? વધુ રસપ્રદ સામગ્રી જોવા માંગો છો? ઓર્ડર આપીને અથવા મિત્રોને ભલામણ કરીને અમને ટેકો આપો, $4.99 થી વિકાસકર્તાઓ માટે ક્લાઉડ VPS, એન્ટ્રી-લેવલ સર્વર્સના અનન્ય એનાલોગ પર Habr વપરાશકર્તાઓ માટે 30% ડિસ્કાઉન્ટ, જેની શોધ અમારા દ્વારા તમારા માટે કરવામાં આવી હતી: VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps વિશેનું સંપૂર્ણ સત્ય $20 થી અથવા સર્વર કેવી રીતે શેર કરવું? (RAID1 અને RAID10 સાથે ઉપલબ્ધ, 24 કોરો સુધી અને 40GB DDR4 સુધી).

ડેલ R730xd 2 ગણું સસ્તું? માત્ર અહીં 2 x ઇન્ટેલ ટેટ્રાડેકા-કોર Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ટીવી $199 થી નેધરલેન્ડમાં! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - $99 થી! વિશે વાંચો ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર કોર્પોરેશન કેવી રીતે બનાવવું. ડેલ R730xd E5-2650 v4 સર્વર્સના ઉપયોગ સાથેનો વર્ગ એક પેની માટે 9000 યુરોના મૂલ્યના છે?

સોર્સ: www.habr.com