របៀបចាប់ពន្លឺជាមួយពពុះ: បណ្តាញ Foam-photonic

ត្រលប់ទៅឆ្នាំ 1887 រូបវិទូជនជាតិស្កុតឡេន William Thomson បានស្នើគំរូធរណីមាត្ររបស់គាត់នៃរចនាសម្ព័ន្ធអេធើរ ដែលសន្មតថាជាឧបករណ៍ផ្ទុកដែលរីករាលដាលទាំងអស់ រំញ័រដែលបង្ហាញឱ្យយើងឃើញថាជារលកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក រួមទាំងពន្លឺ។ ទោះបីជាមានការបរាជ័យទាំងស្រុងនៃទ្រឹស្ដីអេធើរក៏ដោយ គំរូធរណីមាត្រនៅតែបន្តកើតមាន ហើយនៅក្នុងឆ្នាំ 1993 Denis Ware និង Robert Phelan បានស្នើឡើងនូវគំរូទំនើបបន្ថែមទៀតនៃរចនាសម្ព័ន្ធដែលមានសមត្ថភាពបំពេញចន្លោះបានតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ ចាប់តាំងពីពេលនោះមក គំរូនេះមានការចាប់អារម្មណ៍ភាគច្រើនចំពោះគណិតវិទូ ឬវិចិត្រករ ប៉ុន្តែការស្រាវជ្រាវថ្មីៗនេះបានបង្ហាញថាវាអាចបង្កើតជាមូលដ្ឋាននៃបច្ចេកវិទ្យានាពេលអនាគតដែលប្រើពន្លឺជំនួសឱ្យអគ្គិសនី។ តើ Ware-Phelan Foam គឺជាអ្វី អ្វីទៅដែលធ្វើឱ្យវាមិនធម្មតា ហើយតើវាប្រើដើម្បីចាប់ពន្លឺដោយរបៀបណា? យើងនឹងស្វែងរកចម្លើយចំពោះសំណួរទាំងនេះ និងសំណួរផ្សេងទៀតនៅក្នុងរបាយការណ៍របស់ក្រុមស្រាវជ្រាវ។ ទៅ។

មូលដ្ឋានស្រាវជ្រាវ

តាមព្យញ្ជនៈមួយរយឆ្នាំមុននៅក្នុងសហគមន៍វិទ្យាសាស្ត្រមានទ្រឹស្តីគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍មួយអំពីបញ្ហាជាក់លាក់នៃអ្វីគ្រប់យ៉ាងដែលនៅជុំវិញ។ ទ្រឹស្តីនេះមានគោលបំណងពន្យល់ពីធម្មជាតិនៃរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ វាត្រូវបានគេជឿថាអេធើរព័ទ្ធជុំវិញអ្វីៗទាំងអស់ហើយជាប្រភពនៃរលកទាំងនេះ។ របកគំហើញវិទ្យាសាស្ត្រដែលធ្វើតាមទ្រឹស្តីអេធើរបានបំផ្លាញវាទាំងស្រុង។

វីលៀម ថមសុន

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅឆ្នាំ 1887 នៅពេលដែលទ្រឹស្ដីអេធើរពោរពេញដោយភាពខ្លាំង និងប្រជាប្រិយភាព អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជាច្រើនបានបង្ហាញពីគំនិតរបស់ពួកគេទាក់ទងនឹងរបៀបដែលអេធើរអាចបំពេញគ្រប់លំហ។ William Thomson ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា Lord Kelvin គឺមិនមានករណីលើកលែងនោះទេ។ គាត់​កំពុង​ស្វែងរក​រចនាសម្ព័ន្ធ​មួយ​ដែល​អាច​បំពេញ​ចន្លោះ​បាន​យ៉ាង​ល្អ​ឥត​ខ្ចោះ ដើម្បី​កុំ​ឲ្យ​មាន​ផ្ទៃ​ទទេ។ ការស្វែងរកនេះក្រោយមកត្រូវបានគេហៅថាបញ្ហា Kelvin ។

ឧទាហរណ៍ដំបូង៖ ស្រមៃមើលប្រអប់ដែលមានកំប៉ុងកូឡា។ រវាងពួកគេដោយសារតែរូបរាងស៊ីឡាំងការចាត់ទុកជាមោឃៈកើតឡើង i.e. កន្លែងដែលមិនប្រើ។

ថមសុន បន្ថែមលើការជឿថា ផែនដីមានអាយុមិនលើសពី 40 លានឆ្នាំ បានស្នើរចនាសម្ព័ន្ធធរណីមាត្រថ្មី ដែលត្រូវបានកែលម្អដោយ Denis Ware និង Robert Phelan ដែលជាលទ្ធផលដែលវាត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះតាមពួកគេ។

រចនាសម្ព័ន Ware-Phelan គឺផ្អែកលើសំបុកឃ្មុំដែលបំពេញចន្លោះជាមួយ polyhedra ដែលនៅជាប់គ្នាដោយមិនទុកចន្លោះទទេ។ Honeycomb ដែលជាធម្មតាយើងគិតថាជា hexagons ដោយសារ Honeycomb ពិតជាមានរូបរាងខុសៗគ្នាជាច្រើន។ មានគូប, octahedral, tetrahedral, rhombic dodecahedral ជាដើម។

រចនាសម្ព័ន្ធ Ware-Phelan

អ្វីដែលមិនធម្មតាអំពី Honeycombs Ware-Phelan គឺថាពួកវាមានរូបរាងធរណីមាត្រ និងធាតុផ្សេងៗគ្នា។ នៅស្នូលរបស់វា វាគឺជាពពុះដ៏ល្អនៃពពុះដែលមានទំហំស្មើគ្នា។

បុព្វការីជននៃ Foam នេះគឺជាអ្នកដែលស្នើឡើងដោយ Lord Kelvin ដែលធ្លាប់ស្គាល់យើងរួចហើយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយកំណែរបស់គាត់មាន Honeycombs ខ្លី។ រចនាសម្ព័ន្ធ Kelvin គឺជាសំបុកឃ្មុំឯកសណ្ឋានប៉ោងដែលបង្កើតឡើងដោយ octahedron ដែលត្រូវបានកាត់ជាទម្រង់ polyhedron ដែលមានមុខបួន (tetradecahedron) ដែលមានមុខ 6 ការ៉េ និង 8 មុខ hex ។

ជម្រើសនេះសម្រាប់ការបំពេញទំហំអតិបរមាត្រូវបានចាត់ទុកថាល្អសម្រាប់ជិតមួយរយឆ្នាំ រហូតដល់ Ware និង Phelan បានបើករចនាសម្ព័ន្ធរបស់ពួកគេនៅឆ្នាំ 1993 ។

Pentagondodecahedron និង decahedron

ភាពខុសគ្នាសំខាន់រវាង Honeycomb Ware-Phelan និងអ្នកកាន់តំណែងមុនគឺការប្រើប្រាស់ធាតុផ្សំពីរប្រភេទ ដែលទោះជាយ៉ាងណាមានបរិមាណដូចគ្នា៖ pentagondodecahedron (dodecahedron with tetrahedral symmetry) និង XNUMXhedron with rotational symmetry ។

នៅក្នុងការងារដែលយើងកំពុងពិចារណានាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពីសាកលវិទ្យាល័យព្រីនស្តុនបានសម្រេចចិត្តប្រើប្រាស់សារធាតុ Foam Ware-Phelan ក្នុងការផលិតរូបវិទ្យា។ ជាដំបូង វាចាំបាច់ក្នុងការស្វែងយល់ថាតើពពុះបែបនេះមានចន្លោះប្រហោងនៃក្រុម photonic (PBGs) ដែលរារាំងការសាយភាយនៃពន្លឺនៅគ្រប់ទិសទី និងសម្រាប់បន្ទាត់រាងប៉ូលទាំងអស់លើប្រេកង់ធំទូលាយដែរឬទេ។

នៅក្នុងការសិក្សារបស់ពួកគេ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានបង្ហាញថា បណ្តាញ photonic 16,9D ដែលមានមូលដ្ឋានលើ Ware-Phelan foam នាំទៅរក PBG ដ៏សំខាន់ (XNUMX%) ជាមួយនឹងកម្រិតខ្ពស់នៃ អ៊ីសូត្រូភី*ដែលជាទ្រព្យសម្បត្តិដ៏សំខាន់សម្រាប់សៀគ្វី photonic ។

អ៊ីសូត្រូភី* - លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តដូចគ្នាបេះបិទនៅគ្រប់ទិសទី។

ពពុះ Kelvin និង C15 ក៏ដំណើរការបានល្អផងដែរនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃ PBG ប៉ុន្តែពួកវាទាបជាងរចនាសម្ព័ន្ធ Ware-Phelan ក្នុងរឿងនេះ។

ការសិក្សាស្រដៀងគ្នានេះត្រូវបានធ្វើឡើងពីមុន ប៉ុន្តែពួកគេបានផ្តោតលើស្នោស្ងួតពីរវិមាត្រ។ បន្ទាប់មក វាត្រូវបានគេរកឃើញថា ពពុះស្ងួតអាម៉ូហ៊្វូសពីរវិមាត្របង្ហាញ PBG សម្រាប់តែប៉ូលអគ្គិសនីឆ្លងកាត់ប៉ុណ្ណោះ។ បញ្ហាគឺថាមានបន្ទាត់រាងប៉ូលពីរនៅក្នុងពពុះ XNUMXD ។

យោងតាមក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវបានឱ្យដឹងថា ទោះបីជាមានការលំបាកខ្លាំងក៏ដោយ ពពុះ 30D អាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាសម្ភារៈដ៏ជោគជ័យមួយនៅក្នុងវិស័យ photonics ។ មានហេតុផលសម្រាប់រឿងនេះ៖ ច្បាប់របស់ខ្ពង់រាបធានាថាគែមបង្កើតបានជាកំពូល tetrahedral ទាំងស្រុង។ ហើយនេះគឺជាការបូកដ៏ធំមួយសម្រាប់បណ្តាញ photonic ។ ឧទាហរណ៍ដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍មួយគឺពេជ្រដែលមាន PBG XNUMX% ។

ស្នោមានលក្ខណៈសម្បត្តិ tetrahedral នៃកូអរដោនេបន្ទះឈើពេជ្រ ប៉ុន្តែខុសគ្នាត្រង់ថាវាមានគែមកោង និងប្រវែងចំណងមិនស្មើគ្នាបន្តិច។ វានៅសល់តែដើម្បីរកឱ្យឃើញពីរបៀប និងកម្រិតណាដែលភាពខុសគ្នាបែបនេះប៉ះពាល់ដល់លក្ខណៈសម្បត្តិ photonic ។

ប្រសិនបើឆ្អឹងជំនីរនៃស្នោស្ងួត 17D ត្រូវបានធ្វើឱ្យក្រាស់ជាងនេះ វាអាចបង្កើតបណ្តាញ photonic (រូបភាពខាងក្រោម) ដែលបង្ហាញ PBGs photonic ដល់ទៅ XNUMX% ដែលអាចប្រៀបធៀបបាន ឬខ្ពស់ជាងឧទាហរណ៍ធម្មតានៃគ្រីស្តាល់ photonic ដែលប្រមូលផ្តុំដោយខ្លួនឯង។

រូបភាពទី 1៖ បណ្តាញ Foam Photonic ដែលទទួលបានដោយការពង្រឹងគែមនៃរចនាសម្ព័ន្ធ Ware-Phelan (ខាងឆ្វេង) រចនាសម្ព័ន្ធ Kelvin (កណ្តាល) និង Foam C15 (ស្តាំ) ។

ដើម្បីអនុវត្តគំរូបែបនេះក្នុងការអនុវត្ត ស្នោស្ងួតដំបូងត្រូវតែគ្រីស្តាល់ ហើយបន្ទាប់មកស្រោបដោយសារធាតុ dielectric ។ ជាធម្មតា PBG នៃ Foam នឹងទាបជាងគ្រីស្តាល់ photonic ប៉ុន្តែគុណវិបត្តិនេះអាចត្រូវបានយកឈ្នះដោយគុណសម្បត្តិមួយចំនួន។ ទីមួយការរៀបចំដោយខ្លួនឯងនៃស្នោអាចអនុញ្ញាតឱ្យមានការផលិតយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃគំរូធំ ៗ ។ ទីពីរ រចនាសម្ព័ន្ធពពុះ photonic ដោយផ្អែកលើការស្រាវជ្រាវពីមុន អាចមានកម្មវិធីធំទូលាយជាង។

លទ្ធផលស្រាវជ្រាវ

ជាដំបូងវាចាំបាច់ដើម្បីសិក្សា Foam ស្ងួតដែលត្រូវបានកំណត់ថាជាអប្បបរមាក្នុងតំបន់នៃតំបន់ interfacial tessellation * ប្រធានបទត្រូវកំណត់កម្រិតសំឡេង ដូច្នេះធរណីមាត្រចុងក្រោយគោរពតាមច្បាប់របស់ខ្ពង់រាប។

Tessellation * - បែងចែកយន្តហោះទៅជាផ្នែកដែលគ្របដណ្ដប់លើយន្តហោះទាំងមូលដោយមិនបន្សល់ទុកចន្លោះ។

ដើម្បីបង្កើត Foam Ware-Phelan, Kelvin និង C15 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងទម្ងន់ Voronoi tessellations សម្រាប់គ្រីស្តាល់ BCC, A15 ឬ C15 រៀងគ្នា។

ដ្យាក្រាម Voronoi

ប៉ារ៉ាម៉ែត្រត្រូវបានជ្រើសរើសតាមរបៀបដែលកោសិកាបំបែកទាំងអស់មានបរិមាណដូចគ្នា។

បណ្តាញដែលបានបង្កើតឡើងពីគែមកោងនៃស្នោ និងពីគែម tessellation ត្រង់របស់អ្នកកាន់តំណែងមុនរបស់ពួកគេត្រូវបានសិក្សា។ ដើម្បីវាយតម្លៃ topology នៃ Foam គ្រប់ប្រភេទ។ ស្ថិតិ​ចិញ្ចៀន *.

ស្ថិតិសំឡេងរោទ៍ (ស្ថិតិសំឡេងរោទ៍) *ការវិភាគលើលក្ខណៈ topological នៃសម្ភារៈបណ្តាញ (ប្រព័ន្ធរាវ គ្រីស្តាល់ ឬអាម៉ូហ្វូស) ច្រើនតែផ្អែកលើទ្រឹស្ដីក្រាហ្វដោយប្រើថ្នាំងសម្រាប់អាតូម និងចំណងសម្រាប់ទំនាក់ទំនងអន្តរអាតូម។ អវត្ដមានឬអត្ថិភាពនៃការតភ្ជាប់រវាងថ្នាំងពីរត្រូវបានកំណត់ដោយការវិភាគមុខងារនៃការចែកចាយរ៉ាឌីកាល់ពេញលេញនិងដោយផ្នែកនៃប្រព័ន្ធ។ នៅក្នុងសម្ភារៈបណ្តាញ លំដាប់នៃថ្នាំង និងតំណភ្ជាប់ដែលតភ្ជាប់ជាស៊េរីដោយគ្មានការត្រួតស៊ីគ្នាត្រូវបានគេហៅថាផ្លូវមួយ។ តាមនិយមន័យនេះ ចិញ្ចៀនគឺគ្រាន់តែជាផ្លូវបិទ។ ប្រសិនបើអ្នកពិនិត្យដោយប្រុងប្រយ័ត្ននូវថ្នាំងបណ្តាញជាក់លាក់មួយ អ្នកអាចមើលឃើញថាថ្នាំងនេះអាចចូលរួមក្នុងចិញ្ចៀនជាច្រើន។ ចិញ្ចៀននីមួយៗទាំងនេះត្រូវបានកំណត់ដោយវិមាត្រផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វា ហើយអាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ដោយផ្អែកលើទំនាក់ទំនងរវាងថ្នាំង និងតំណភ្ជាប់ដែលបង្កើតវា។

វិធីដំបូងដើម្បីកំណត់ចិញ្ចៀនត្រូវបានផ្តល់ឱ្យដោយ Shirley W. King ។ ដើម្បីសិក្សាការភ្ជាប់នៃកញ្ចក់ SiO2 នាងកំណត់ចិញ្ចៀនមួយថាជាផ្លូវខ្លីបំផុតរវាងអ្នកជិតខាងជិតបំផុតទាំងពីរនៃថ្នាំងដែលបានផ្តល់ឱ្យ។

នៅក្នុងករណីនៃការសិក្សាដែលកំពុងត្រូវបានពិចារណា ការគណនាត្រូវបានធ្វើឡើងនៃចំនួននៃចិញ្ចៀនខ្លីបំផុតក្នុងមួយ vertex នៅក្នុងក្រឡាឯកតាមួយ។

ក្រឡាមួយនៅក្នុងគំរូ Kelvin មាន 2 ការេ និង 4 ឆកោនក្នុងមួយចំនុច ប៉ុន្តែ TCP (tetrahedrally close-packed) foam មានតែមុខ pentagonal និង hexagonal (ជាមធ្យម: 5.2 និង 0.78 in Ware-Phelan foam; 5.3 និង 0.71 in C15 foam)។ Voronoi tessellations A15 និង C15 គឺជារចនាសម្ព័ន្ធ TCP ដែលមានគែមធំបំផុត និងតូចបំផុត (f) ក្នុង 1 កោសិកា។ ដូច្នេះរចនាសម្ព័ន្ធ Ware-Phelan មានចំនួនមុខច្រើនជាងគេ (f = 13 + 1/2) ហើយ C15 គឺជាចំនួនមុខតូចបំផុត (f = 13 + 1/3) ។

ដោយបានបញ្ចប់ការរៀបចំទ្រឹស្តីរបស់ពួកគេ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានចាប់ផ្តើមបង្កើតគំរូបណ្តាញ photonic ដោយផ្អែកលើឆ្អឹងជំនីពពុះស្ងួត ពោលគឺឧ។ បណ្តាញ Foton-photon ។ វាត្រូវបានគេរកឃើញថានៅតម្លៃ PBG នៃ 20% ដំណើរការប្រព័ន្ធត្រូវបានពង្រីក ប៉ុន្តែនៅ 15% ពពុះ Ware-Phelan ក្លាយជាមិនស្ថិតស្ថេរ។ សម្រាប់ហេតុផលនេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមិនបានចាត់ទុកថា ពពុះសើម ដែលព្រំដែននៃខ្ពង់រាបមានផ្នែកឆ្លងកាត់ tricuspid ។ ផ្ទុយទៅវិញ ការផ្តោតសំខាន់គឺទៅលើរចនាសម្ព័ន្ធស្នោស្ងួត ដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាចបង្កើនកម្រាស់ឆ្អឹងជំនីរបន្តិចម្តងៗ។

លើសពីនេះទៀតគែមនីមួយៗគឺជាអ័ក្ស medial នៃ spherocylinder (capsule) ដែលកាំគឺជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រលៃតម្រូវ។

អ្នកស្រាវជ្រាវរំលឹកយើងថា បណ្តាញ Foam បែបនេះមិនមែនជា Foam តាមន័យត្រង់នោះទេ ប៉ុន្តែសម្រាប់ភាពសាមញ្ញនៅក្នុងរបាយការណ៍របស់ពួកគេ ពួកគេនឹងត្រូវបានគេហៅថា "foam" ឬ "foam network" ។

ក្នុងអំឡុងពេលនៃការក្លែងធ្វើប៉ារ៉ាម៉ែត្រត្រូវបានគេយកមកពិចារណា ɛ (dielectric contrast) - សមាមាត្រនៃថេរ dielectric នៃវត្ថុធាតុដែលមានតម្លៃអ៊ីសូឡង់ខ្ពស់និងទាប។ ភាពផ្ទុយគ្នានៃ dielectric ត្រូវបានគេសន្មត់ថានៅចន្លោះ 13 និង 1 ដែលត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅនៅក្នុងអក្សរសិល្ប៍ជាស្តង់ដារនៅពេលប្រៀបធៀបការអនុវត្តនៃការរចនាសម្ភារៈ photonic ផ្សេងៗគ្នា។

សម្រាប់បណ្តាញនីមួយៗ កាំនៃគែម (spherocylinders) ត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរសម្រាប់សមាមាត្រអតិបរមានៃគម្លាតក្រុម និងផ្នែកកណ្តាលរបស់វា៖ ∆ω/ωmដែលជាកន្លែងដែល∆ω គឺជាទទឹងប្រេកង់ និង ωm - ប្រេកង់ក្នុងតំបន់។

រូបភាពទី 2៖ រចនាសម្ព័នតំបន់ Photonic នៃ Foam Ware-Phelan (ក្រហម) ពពុះ Kelvin (ពណ៌ខៀវ) និង Foam C15 (ពណ៌បៃតង)។

បន្ទាប់មក ទំហំ PBG ត្រូវបានវាស់វែង និងរកឃើញថាមាន៖ 7.7% សម្រាប់ Foam Kelvin, 13.0% សម្រាប់ Foam C15 និង 16.9% សម្រាប់ Foam Ware-Phelan ។ ការបង្រួមតំបន់បង្កើនទំហំ PBG ដោយ 0.7%, 0.3 ឬ 1.3% ។

ដូចដែលវាច្បាស់ពីការវិភាគបណ្តាញ TCP មានទំហំ PBG ធំជាងបណ្តាញ Kelvin ។ ក្នុងចំណោមបណ្តាញ TCP ទាំងពីរ ពពុះ Ware-Phelan មានទំហំ bandgap ធំបំផុត ដែលសន្មតថាដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរប្រវែងតំណតូចជាង។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជឿថាភាពខុសគ្នានៃប្រវែងចំណងអាចជាហេតុផលចម្បងដែលហេតុអ្វីបានជានៅក្នុងប្រព័ន្ធរបស់ពួកគេ i.e. នៅក្នុង Ware-Phelan foam, PBG គឺតិចជាងពេជ្រ (31.6%) ឬនៅក្នុងប្រព័ន្ធ Laves (28.3%)។

ទិដ្ឋភាពសំខាន់ស្មើគ្នានៅក្នុង photonics គឺ isotropy នៃ PBG ដែលអនុញ្ញាតឱ្យបង្កើត waveguides នៃរូបរាងបំពាន។ Photonic quasicrystals ក៏ដូចជាបណ្តាញ photonic amorphous មាន isotropic ច្រើនជាងគ្រីស្តាល់ photonic បុរាណ។

រចនាសម្ព័ន្ធ Foam-photonic ដែលកំពុងសិក្សាក៏មានកម្រិតខ្ពស់នៃ isotropy ។ ខាងក្រោមនេះគឺជារូបមន្តសម្រាប់កំណត់មេគុណ anisotropy (ពោលគឺកម្រិតនៃភាពខុសគ្នានៃលក្ខណៈសម្បត្តិនៃបរិស្ថានជាក់លាក់មួយ) PBG (А):

ចម្លើយ៖ = (√Var[ωHDB]+Var[ωLAB]) / ωm

ពពុះ C15 ត្រូវបានគេរកឃើញថាមានសារធាតុ anisotropy ទាបបំផុត (1.0%) បន្ទាប់មកដោយ Foam Weir-Phelan (1.2%) ។ ជាលទ្ធផលរចនាសម្ព័ន្ធទាំងនេះមាន isotropic ខ្ពស់។

ប៉ុន្តែរចនាសម្ព័ន្ធ Kelvin បង្ហាញពីមេគុណ anisotropy នៃ 3.5% ដែលមានភាពជិតស្និទ្ធនឹងប្រព័ន្ធ Laves (3.4%) និងពេជ្រ (4.2%) ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សូម្បីតែសូចនាករទាំងនេះក៏មិនមែនជាការអាក្រក់បំផុតដែរ ព្រោះមានប្រព័ន្ធគូបសាមញ្ញដែលមានមេគុណ anisotropy 8.8% និងបណ្តាញពេជ្រឆកោនមាន 9.7%។

នៅក្នុងការអនុវត្តនៅពេលដែលវាចាំបាច់ដើម្បីសម្រេចបាននូវតម្លៃ PBG អតិបរមា ជួនកាលវាចាំបាច់ក្នុងការផ្លាស់ប្តូរប៉ារ៉ាម៉ែត្ររាងកាយជាក់លាក់នៃរចនាសម្ព័ន្ធ។ ក្នុងករណីនេះប៉ារ៉ាម៉ែត្រនេះគឺជាកាំនៃ spherocylinders ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានអនុវត្តការគណនាគណិតវិទ្យា ដែលពួកគេបានកំណត់ទំនាក់ទំនងរវាងគម្លាតនៃក្រុម photonic និងទទឹងរបស់វាជាមុខងារមួយ។ ɛ. សម្រាប់តម្លៃដែលទទួលបាននីមួយៗ កាំត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរដើម្បីបង្កើនអតិបរមា ∆ω/ωម។

រូបភាពទី 3៖ ការប្រៀបធៀប∆ω/ωm នៃបណ្តាញស្នោដែលបានសិក្សា (C15, Kelvin, Weir-Phelan) និងរចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងទៀត (ពេជ្រ, ពេជ្រឆកោន, Laves, SC - គូបធម្មតា)។

ពពុះ Weir-Phelan រក្សាទំហំ PBG ដែលអាចទទួលយកបាន 8% រហូតដល់កម្រិតពណ៌ dielectric ɛ≈9 ហើយកាំត្រូវបានបង្កើនដើម្បីសម្រេចបានតម្លៃ PBG អតិបរមា 15%។ PBGs បាត់នៅពេល ɛ < 6.5 ។ ដូចដែលបានរំពឹងទុក រចនាសម្ព័ន្ធពេជ្រមាន PBG ធំបំផុតក្នុងចំណោមរចនាសម្ព័ន្ធទាំងអស់ដែលបានសិក្សា។

សម្រាប់អ្នកស្គាល់គ្នាលម្អិតបន្ថែមទៀតជាមួយ nuances នៃការសិក្សានេះ ខ្ញុំសូមណែនាំឱ្យមើល អ្នកវិទ្យាសាស្ត្ររាយការណ៍ и សម្ភារៈបន្ថែម ដល់គាត់

Epilogue

ការលើកទឹកចិត្តចម្បងសម្រាប់ធ្វើការសិក្សានេះគឺចង់ឆ្លើយសំណួរថាតើបណ្តាញស្នោអាចបង្ហាញពី PBG ពេញលេញដែរឬទេ។ ការបំប្លែងគែមនៃរចនាសម្ព័ន្ធស្នោស្ងួតទៅជាបណ្តាញ photonic បានបង្ហាញថាពួកគេអាចធ្វើបាន។

នៅពេលនេះស្នោមិនមែនជារចនាសម្ព័ន្ធដែលបានសិក្សាជាពិសេសនោះទេ។ ជាការពិតណាស់មានការសិក្សាដែលផ្តល់លទ្ធផលល្អនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃបណ្តាញ amorphous ប៉ុន្តែពួកគេត្រូវបានអនុវត្តលើវត្ថុតូចបំផុត។ របៀបដែលប្រព័ន្ធនឹងមានឥរិយាបទនៅពេលដែលទំហំរបស់វាកើនឡើងនៅតែមិនច្បាស់លាស់។

យោងតាមអ្នកនិពន្ធនៃការសិក្សា ការងាររបស់ពួកគេបើកលទ្ធភាពជាច្រើនសម្រាប់ការច្នៃប្រឌិតនាពេលអនាគត។ Foam គឺជារឿងធម្មតាណាស់នៅក្នុងធម្មជាតិ និងងាយស្រួលក្នុងការផលិតដែលធ្វើឱ្យរចនាសម្ព័ន្ធនេះមានភាពទាក់ទាញសម្រាប់ការអនុវត្តជាក់ស្តែង។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រហៅអ៊ិនធឺណិតថាជាកម្មវិធីដែលមានមហិច្ឆតាបំផុតនៃការស្រាវជ្រាវរបស់ពួកគេ។ ដូចដែលអ្នកស្រាវជ្រាវខ្លួនឯងបាននិយាយថា ការបញ្ជូនទិន្នន័យតាមសរសៃអុបទិកមិនមែនជារឿងថ្មីទេ ប៉ុន្តែពន្លឺនៅតែត្រូវបានបំប្លែងទៅជាអគ្គិសនីនៅគោលដៅរបស់វា។ សមា្ភារៈ photonic bandgap អាចដឹកនាំពន្លឺបានយ៉ាងជាក់លាក់ជាងខ្សែ fiber optic ធម្មតា ហើយអាចបម្រើជា transistor អុបទិក ដែលធ្វើការគណនាដោយប្រើពន្លឺ។

មិន​ថា​ផែន​ការ​អស្ចារ្យ​ប៉ុណ្ណា​ក៏​ដោយ ក៏​នៅ​មាន​ការងារ​ជា​ច្រើន​ដែល​ត្រូវ​ធ្វើ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទាំងភាពស្មុគស្មាញនៃការស្រាវជ្រាវ ឬភាពស្មុគស្មាញនៃការអនុវត្តការពិសោធន៍មិនអាចយកឈ្នះលើការសាទររបស់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រ និងបំណងប្រាថ្នារបស់ពួកគេក្នុងការកែលម្អពិភពលោកនៃបច្ចេកវិទ្យានោះទេ។

សូមអរគុណសម្រាប់ការទស្សនា ចង់ដឹងចង់ឃើញ និងរីករាយចុងសប្តាហ៍ទាំងអស់គ្នា! 🙂

សូមអរគុណចំពោះការស្នាក់នៅជាមួយពួកយើង។ តើអ្នកចូលចិត្តអត្ថបទរបស់យើងទេ? ចង់មើលខ្លឹមសារគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បន្ថែមទៀតទេ? គាំទ្រយើងដោយការបញ្ជាទិញឬណែនាំដល់មិត្តភក្តិ, cloud VPS សម្រាប់អ្នកអភិវឌ្ឍន៍ចាប់ពី $4.99, ការបញ្ចុះតម្លៃ 30% សម្រាប់អ្នកប្រើប្រាស់ Habr នៅលើ analogue តែមួយគត់នៃម៉ាស៊ីនមេកម្រិតធាតុ ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយពួកយើងសម្រាប់អ្នក៖ ការពិតទាំងមូលអំពី VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps ចាប់ពី $20 ឬរបៀបចែករំលែកម៉ាស៊ីនមេ? (អាចប្រើបានជាមួយ RAID1 និង RAID10 រហូតដល់ 24 cores និងរហូតដល់ 40GB DDR4)។

Dell R730xd ថោកជាង 2 ដង? នៅទីនេះ 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV ចាប់ពី $199 នៅប្រទេសហូឡង់! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - ចាប់ពី $99! អាន​អំពី របៀបបង្កើតក្រុមហ៊ុនហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធ ថ្នាក់ជាមួយនឹងការប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីនមេ Dell R730xd E5-2650 v4 ដែលមានតម្លៃ 9000 អឺរ៉ូសម្រាប់មួយកាក់?

ប្រភព: www.habr.com