ရေမြှုပ်ဖြင့် အလင်းဖမ်းနည်း- အမြှုပ်-ပုံသဏ္ဍာန်ကွန်ရက်

1887 တွင် စကော့တလန် ရူပဗေဒပညာရှင် William Thomson သည် အလင်းအပါအဝင် လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းများအဖြစ် ကျွန်ုပ်တို့အား ပျံ့နှံ့နေသော ကြားခံတစ်ခုဟု ယူဆရသော အီသာ၏ ဂျီဩမေတြီပုံစံကို အဆိုပြုခဲ့သည်။ အီသာသီအိုရီ၏ လုံးလုံးလျားလျား ပျက်ကွက်ခဲ့သော်လည်း၊ ဂျီဩမေတြီပုံစံသည် ဆက်လက်တည်ရှိနေပြီး ၁၉၉၃ ခုနှစ်တွင် Denis Ware နှင့် Robert Phelan တို့က နေရာအတတ်နိုင်ဆုံး ဖြည့်စွမ်းနိုင်သော ပိုမိုအဆင့်မြင့်သော ပုံစံတစ်ခုကို အဆိုပြုခဲ့သည်။ ထိုအချိန်မှစ၍ ဤပုံစံသည် သင်္ချာပညာရှင်များ သို့မဟုတ် အနုပညာရှင်များအတွက် အများအားဖြင့် စိတ်ဝင်စားလာခဲ့သော်လည်း မကြာသေးမီက သုတေသနပြုချက်အရ ၎င်းသည် လျှပ်စစ်အစား အလင်းရောင်ကို အသုံးပြုသည့် အနာဂတ်နည်းပညာများ၏ အခြေခံဖြစ်လာနိုင်ကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ Ware-Phelan မြှုပ်ဆိုတာ ဘာလဲ၊ ဘာက ထူးထူးခြားခြား ဖြစ်စေသလဲ၊ အလင်းဖမ်းဖို့ ဘယ်လို သုံးနိုင်မလဲ။ သုတေသနအဖွဲ့၏ အစီရင်ခံစာတွင် ဤမေးခွန်းများနှင့် အခြားမေးခွန်းများအတွက် အဖြေများကို တွေ့ရှိပါမည်။ သွားတော့။

သုတေသနအခြေခံ

လွန်ခဲ့သော နှစ်တစ်ရာက သိပ္ပံပညာအသိုင်းအဝိုင်းတွင် ပတ်ဝန်းကျင်ရှိအရာအားလုံးနှင့်ပတ်သက်သည့် အလွန်စိတ်ဝင်စားဖွယ်ကောင်းသော သီအိုရီတစ်ခုရှိခဲ့သည်။ ဤသီအိုရီသည် လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းများ၏ သဘောသဘာဝကို ရှင်းပြရန် ရည်ရွယ်ပါသည်။ အီသာသည် အရာအားလုံးကို ဝန်းရံထားပြီး ဤလှိုင်းများ၏ အရင်းအမြစ်ဖြစ်သည်ဟု ယုံကြည်ထားသည်။ အီသာသီအိုရီကို လိုက်နာသော သိပ္ပံနည်းကျ ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုများသည် ၎င်းကို လုံးဝဖျက်ဆီးပစ်ခဲ့သည်။

William Thomson ၊

သို့သော် 1887 တွင် အီသာ၏သီအိုရီသည် ခွန်အားနှင့်ရေပန်းစားမှုအပြည့်ရှိသောအခါ၊ သိပ္ပံပညာရှင်များစွာသည် ether သည် အာကာသအားလုံးကို မည်ကဲ့သို့ဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်သည်နှင့်ပတ်သက်၍ ၎င်းတို့၏အယူအဆများကို ဖော်ပြခဲ့ကြသည်။ Lord Kelvin ဟုလည်းလူသိများသော William Thomson သည်ခြွင်းချက်မဟုတ်ပါ။ နေရာလွတ်များကို အပြည့်အ၀ ပြည့်စေမည့် ဖွဲ့စည်းပုံကို သူရှာဖွေနေပါသည်။ ဤရှာဖွေမှုကို နောက်ပိုင်းတွင် Kelvin ပြဿနာဟုခေါ်သည်။

မူလဥပမာ- ကိုလာဗူးများပါသည့် သေတ္တာတစ်ခုကို စိတ်ကူးကြည့်ပါ။ ၎င်းတို့ကြားတွင် cylindrical ပုံသဏ္ဍာန်ကြောင့် ပျက်ပြယ်မှုများ ပေါ်လာသည် ။ အသုံးမပြုသောနေရာ။

Thomson သည် ကမ္ဘာသည် နှစ်သန်းပေါင်း 40 ထက် မပိုကြောင်း ယုံကြည်သည့်အပြင် Denis Ware နှင့် Robert Phelan တို့က ဂျီဩမေတြီတည်ဆောက်ပုံအသစ်ကို အဆိုပြုခဲ့ပြီး ၎င်းတို့ကို အမည်ပေးခဲ့ခြင်းကြောင့် ၎င်းတို့ကို အမည်ပေးခဲ့သည်။

Ware-Phelan တည်ဆောက်ပုံသည် နေရာလွတ်မရှိသော ပျားလပို့တစ်ခုပေါ်တွင် အခြေခံထားသည်။ ပျားလပို့၏ကျေးဇူးကြောင့် ဆဋ္ဌဂံများအဖြစ် ကျွန်ုပ်တို့ထင်မြင်လေ့ရှိသော ပျားလပို့သည် အမှန်တကယ်တွင် ပုံစံအမျိုးမျိုးဖြင့် ထွက်ပေါ်လာသည်။ ကုဗ၊ စတုထ္မမြောက်၊ tetrahedral၊ rhombic dodecahedral စသည်ဖြင့် ရှိပါသည်။

Ware-Phelan တည်ဆောက်ပုံ

Ware-Phelan ပျားလပို့များ ၏ ထူးခြားချက်မှာ ၎င်းတို့တွင် မတူညီသော ဂျီဩမေတြီ ပုံသဏ္ဍာန်များနှင့် ဒြပ်စင်များ ပါဝင်သည်။ ၎င်း၏အူတိုင်တွင်၊ ၎င်းသည် အရွယ်တူပူဖောင်းများ၏ စံပြအမြှုပ်တစ်ခုဖြစ်သည်။

ဤရေမြှုပ်၏ဘိုးဘေးမှာ ကျွန်ုပ်တို့နှင့်ရင်းနှီးပြီးသားဖြစ်သော Lord Kelvin မှအဆိုပြုသူဖြစ်သည်။ သို့သော် သူ့ဗားရှင်းတွင် အတိုချုံ့ထားသော ကုဗပျားလပို့များ ပါဝင်ပါသည်။ Kelvin ဖွဲ့စည်းပုံသည် စတုရန်းမျက်နှာ 6 ခု နှင့် 8 hex မျက်နှာပါရှိသော လေးမျက်နှာပါရှိသော ပေါလီဟက်ဒရွန် (tetradecahedron) ဖြင့် ဖြတ်တောက်ထားသော octahedron ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော ခုံးယူနီဖောင်း ပျားလပို့တစ်ခုဖြစ်သည်။

Ware နှင့် Phelan တို့သည် ၎င်းတို့၏ ဖွဲ့စည်းပုံကို ၁၉၉၃ ခုနှစ်တွင် စတင်ဖွင့်လှစ်ချိန်အထိ နှစ်ပေါင်းတစ်ရာနီးပါး စံပြအဖြစ် သတ်မှတ်ခံခဲ့ရပြီး အာကာသအတွင်း ဖြည့်တင်းမှုကို တိုးမြှင့်ရန်အတွက် ဤရွေးချယ်မှုအား စံပြအဖြစ် သတ်မှတ်ခဲ့သည်။

Pentagondodecahedron နှင့် decahedron

Ware-Phelan ပျားလပို့နှင့် ၎င်း၏ရှေ့တော်ဆက်စပ်ကြား အဓိကကွာခြားချက်မှာ တူညီသောထုထည်ပါရှိသည့် ပေါင်းစပ်ဒြပ်စင်နှစ်မျိုးကို အသုံးပြုခြင်းဖြစ်သည်- pentagondodecahedron (tetrahedral symmetry with dodecahedron) နှင့် rotational symmetry ရှိသော XNUMXhedron ဖြစ်သည်။

ယနေ့ကျွန်ုပ်တို့စဉ်းစားနေသောလုပ်ငန်းတွင်၊ Princeton တက္ကသိုလ်မှသိပ္ပံပညာရှင်များသည် ဖိုနစ်နည်းပညာတွင် Ware-Phelan အမြှုပ်များကိုအသုံးပြုရန်ဆုံးဖြတ်ခဲ့သည်။ ပထမဦးစွာ၊ ထိုအမြှုပ်များသည် အလင်း၏ပြန့်ပွားမှုကို လမ်းကြောင်းအားလုံးနှင့် ကြိမ်နှုန်းများစွာရှိသည့် polarizations အားလုံးတွင် ပိတ်ဆို့နိုင်သော photonic band gaps (PBGs) ရှိမရှိ ရှာဖွေရန် လိုအပ်ပါသည်။

၎င်းတို့၏လေ့လာမှုတွင် Ware-Phelan အမြှုပ်ကိုအခြေခံသည့် 16,9D ဓာတ်ပုံနစ်ကွန်ရက်သည် သိသာထင်ရှားသော PBG (XNUMX%) ကို မြင့်မားသောဒီဂရီဖြစ်စေကြောင်း သိပ္ပံပညာရှင်များက သရုပ်ပြခဲ့သည်။ isotropy*ဖိုနစ်ဆားကစ်များအတွက် အရေးကြီးသော ပိုင်ဆိုင်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။

Isotropy* - လမ်းကြောင်းအားလုံးတွင် တူညီသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများ။

Kelvin foam နှင့် C15 foam တို့သည် PBG အရ ကောင်းစွာစွမ်းဆောင်နိုင်သော်လည်း ၎င်းတို့သည် ဤကိစ္စတွင် Ware-Phelan ဖွဲ့စည်းပုံထက် နိမ့်ကျပါသည်။

အလားတူ လေ့လာမှုများကို ယခင်က ပြုလုပ်ခဲ့ပြီးဖြစ်သော်လည်း ၎င်းတို့သည် နှစ်ဘက်မြင် အခြောက်လှန်းထားသော အမြှုပ်များကို အာရုံစိုက်ထားသည်။ ထို့နောက်တွင် နှစ်ဘက်မြင် amorphous ခြောက်သွေ့သော အမြှုပ်များသည် PBG ကို ဖြတ်သွားလျှပ်စစ် polarization အတွက်သာ ပြသသည်ကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ပြဿနာမှာ XNUMXD Foam တွင် polarization နှစ်ခုရှိသည်။

အလားအလာရှိသောအခက်အခဲများကြားမှ 30D အမြှုပ်သည် photonics နယ်ပယ်တွင် အလားအလာရှိသော ပစ္စည်းတစ်ခုဟု သုတေသီများက ယူဆနိုင်သည်။ ယင်းအတွက် အကြောင်းပြချက်တစ်ခု ရှိသည်- Plateau ၏ ဥပဒေများသည် အစွန်းများ သီးသန့် tetrahedral ဒေါင်လိုက်များ ဖြစ်ပေါ်လာကြောင်း သေချာစေပါသည်။ ၎င်းသည် photonic ကွန်ရက်များအတွက် ကြီးမားသော အားသာချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤထူးခြားသောဥပမာတစ်ခုသည် PBG XNUMX% ရှိသောစိန်ဖြစ်သည်။

အမြှုပ်သည် စိန်ရာဇမတ်ကွက် သြဒိနိတ်၏ tetrahedral ဂုဏ်သတ္တိများ ရှိသော်လည်း ၎င်းတွင် ကွေးနေသော အစွန်းများနှင့် အနည်းငယ်မျှသော နှောင်ကြိုးအလျားများ ကွဲပြားသည်။ ထိုကွဲလွဲမှုများသည် ပုံသဏ္ဍာန်ဂုဏ်သတ္တိများကို မည်ကဲ့သို့ မည်ကဲ့သို့ အကျိုးသက်ရောက်သည်ကို ရှာဖွေရန်သာ ကျန်ရှိတော့သည် ။

17D သွေ့ခြောက်သောအမြှုပ်များ၏နံရိုးများကို ပိုထူလာပါက၊ XNUMX% အထိ အသံထွက်ရှိသော photonic PBGs များပြသသည့် ပုံသဏ္ဍာန်ကွန်ရက်များ (အောက်ပါပုံများ) ကို ဖန်တီးနိုင်သည် ။

ပုံ 1- Ware-Phelan တည်ဆောက်ပုံ (ဘယ်ဘက်)၊ Kelvin တည်ဆောက်ပုံ (အလယ်) နှင့် C15 မြှုပ် (ညာဘက်) ၏ အစွန်းများကို ထူထူပြုလုပ်ခြင်းဖြင့် ရရှိသော Photonic foam ကွန်ရက်များ။

ထိုသို့သောပုံစံကို လက်တွေ့အကောင်အထည်ဖော်ရန်၊ အခြောက်ခံသောအမြှုပ်များကို ဦးစွာပုံဆောင်ခဲဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ပြီးနောက် dielectric ပစ္စည်းဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားရပါမည်။ သဘာဝအားဖြင့်၊ အမြှုပ်၏ PBG သည် photonic crystal ထက် နိမ့်သော်လည်း ဤအားနည်းချက်ကို အားသာချက်များစွာဖြင့် ကျော်လွှားနိုင်သည်။ ပထမဦးစွာ၊ အမြှုပ်၏ကိုယ်ပိုင်အဖွဲ့အစည်းသည်ကြီးမားသောနမူနာများကိုလျင်မြန်စွာထုတ်လုပ်မှုကိုခွင့်ပြုနိုင်သည်။ ဒုတိယအနေနှင့်၊ ယခင်သုတေသနကိုအခြေခံ၍ photonic foam heterostructures သည် ပိုမိုကျယ်ပြန့်သောအသုံးချမှုများရှိနိုင်သည်။

သုတေသနရလဒ်များ

ပထမဦးစွာ၊ ၎င်းသည် ခြောက်သွေ့သောအမြှုပ်များကို လေ့လာရန် လိုအပ်ပြီး ၎င်းသည် မျက်နှာချင်းဆိုင်ဒေသ၏ ဒေသတွင်း minima အဖြစ် သတ်မှတ်သည်။ tessellation* ထုထည်ကန့်သတ်ချက်များအရ၊ နောက်ဆုံး ဂျီသြမေတြီသည် Plateau ၏ ဥပဒေများကို လိုက်နာရန်။

Tessellation* - လေယာဉ်တစ်ခုလုံးကို ကွက်လပ်မချန်ဘဲ လေယာဉ်တစ်ခုလုံးကို အပြည့်အ၀ ဖုံးအုပ်ထားသော အစိတ်အပိုင်းများအဖြစ် ပိုင်းခြားပါ။

Ware-Phelan၊ Kelvin နှင့် C15 အမြှုပ်များတည်ဆောက်ရန်အတွက် သိပ္ပံပညာရှင်များသည် BCC၊ A15 သို့မဟုတ် C15 ပုံဆောင်ခဲများအတွက် အလေးချိန်ရှိသော Voronoi tessellations များဖြင့် စတင်ခဲ့သည်။

Voronoi ပုံကြမ်း

ခွဲထွက်ဆဲလ်များအားလုံးသည် တူညီသောပမာဏရှိစေရန် ကန့်သတ်ချက်များကို ရွေးချယ်ထားသည်။

အမြှုပ်များ၏ ကွေးညွတ်သော အစွန်းများမှ ဖွဲ့စည်းထားသော ကွန်ရက်များနှင့် ၎င်းတို့၏ ရှေ့တော်ဆက်များ၏ ဖြောင့်တန်းသော အစွန်းများ မှ ဖွဲ့စည်းထားသော ကွန်ရက်များကို လေ့လာခဲ့သည်။ အမြှုပ်အမျိုးအစားအားလုံး၏ topology ကိုအကဲဖြတ်ရန်၊ လက်စွပ်စာရင်းဇယား*.

စာရင်းဇယားများ (ကွင်းစာရင်းဇယား)*ကွန်ရက်ပစ္စည်းများ (အရည်များ၊ ပုံဆောင်ခဲ သို့မဟုတ် အနုမြူစနစ်များ) ၏ topological လက္ခဏာများကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းသည် အက်တမ်နှင့် အက်တမ်ချိတ်ဆက်မှုများအတွက် node များကို အသုံးပြု၍ ဂရပ်သီအိုရီအပေါ် မကြာခဏ အခြေခံသည်။ node နှစ်ခုကြား ချိတ်ဆက်မှု မရှိခြင်း သို့မဟုတ် တည်ရှိခြင်းအား စနစ်၏ အပြည့်အဝနှင့် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း အချင်းအရာ ဖြန့်ဖြူးမှု၏ လုပ်ဆောင်ချက်များကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းဖြင့် ဆုံးဖြတ်သည်။ ကွန်ရက်ပစ္စည်းတွင် ထပ်ခြင်းမရှိဘဲ ဆက်တိုက်ချိတ်ဆက်ထားသော node နှင့် လင့်ခ်များကို လမ်းကြောင်းတစ်ခုဟုခေါ်သည်။ ဤအဓိပ္ပါယ်ကို လိုက်နာသောအားဖြင့် လက်စွပ်သည် ရိုးရှင်းသော အပိတ်လမ်းကြောင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ သီးခြားကွန်ရက် node တစ်ခုကို ဂရုတစိုက်စစ်ဆေးပါက၊ ဤ node သည် rings အများအပြားတွင် ပါဝင်နိုင်သည်ကို သင်တွေ့နိုင်သည်။ ဤကွင်းများတစ်ခုစီကို ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင်အတိုင်းအတာများဖြင့် ခွဲခြားသတ်မှတ်နိုင်ပြီး ၎င်းကိုဖန်တီးပေးသည့် node များနှင့် လင့်ခ်များကြားရှိ ဆက်စပ်မှုများကို အခြေခံ၍ အမျိုးအစားခွဲခြားနိုင်သည်။

လက်စွပ်ကို သတ်မှတ်ရန် ပထမဆုံးနည်းလမ်းကို Shirley W. King မှ ပေးအပ်ခဲ့သည်။ glassy SiO2 ၏ချိတ်ဆက်မှုကိုလေ့လာရန်၊ သူမသည် ပေးထားသော node တစ်ခု၏အနီးဆုံးအိမ်နီးချင်းနှစ်ခုကြားရှိ အတိုဆုံးလမ်းကြောင်းအဖြစ် လက်စွပ်တစ်ခုကို သတ်မှတ်သည်။

ထည့်သွင်းစဉ်းစားထားသည့် လေ့လာမှုကိစ္စတွင်၊ ယူနစ်ဆဲလ်တစ်ခုရှိ အတိုဆုံး rings အရေအတွက်ကို တွက်ချက်မှုများ ပြုလုပ်ခဲ့သည်။

Kelvin မော်ဒယ်ရှိ ဆဲလ်တစ်ခုတွင် ထောင့်ကွက်တစ်ခုလျှင် လေးထောင့် 2 ခုနှင့် ဆဋ္ဌဂံ 4 ခုပါရှိသည်၊ သို့သော် TCP (tetrahedrally close-packed) foam တွင် စတုဂံပုံနှင့် ဆဋ္ဌဂံမျက်နှာများသာရှိသည် (ပျမ်းမျှ- Ware-Phelan မြှုပ်တွင် 5.2 နှင့် 0.78; 5.3 နှင့် C0.71 အမြှုပ်တွင် 15)။ Voronoi tessellations A15 နှင့် C15 များသည် အကြီးဆုံးနှင့် အသေးငယ်ဆုံးအနားများပါရှိသော TCP တည်ဆောက်ပုံများ (f1 ဆဲလ်တစ်ခုလျှင်) ထို့ကြောင့်၊ Ware-Phelan ဖွဲ့စည်းပုံတွင် မျက်နှာအရေအတွက် အများဆုံးရှိသည် (f = 13 + 1/2) နှင့် C15 သည် အသေးငယ်ဆုံး မျက်နှာအရေအတွက် (f = ၁၃+၁/၃)။

၎င်းတို့၏ သီအိုရီပြင်ဆင်မှု ပြီးစီးပြီးနောက် သိပ္ပံပညာရှင်များသည် ခြောက်သွေ့သောအမြှုပ်နံရိုးများကို အခြေခံ၍ ဖိုနစ်ကွန်ရက်တစ်ခုကို စံနမူနာပြုခဲ့ကြသည်။ foam-photon ကွန်ရက်။ စနစ်စွမ်းဆောင်ရည် 20% ၏ PBG တန်ဖိုးတွင် အမြင့်ဆုံးဖြစ်သော်လည်း 15% တွင် Ware-Phelan ရေမြှုပ်သည် မတည်မငြိမ်ဖြစ်သွားသည်ကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ဤအကြောင်းကြောင့်၊ ကုန်းပြင်မြင့်၏ နယ်နိမိတ်များတွင် ထရစ်ကစ်ဖြတ်ပိုင်းဖြတ်ပိုင်းများရှိသည့် စိုစွတ်သောအမြှုပ်များကို သိပ္ပံပညာရှင်များ မစဉ်းစားခဲ့ကြပါ။ ယင်းအစား၊ သိပ္ပံပညာရှင်များသည် နံရိုးအထူကို ဖြည်းဖြည်းချင်း တိုးလာနိုင်သည့် ခြောက်သွေ့သော အမြှုပ်ပုံစံများကို အာရုံစိုက်ခဲ့သည်။

ထို့အပြင်၊ အစွန်းတစ်ခုစီသည် အချင်းဝက်သည် ချိန်ညှိခြင်းဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ဘောင်တစ်ခုဖြစ်သည့် spherocylinder (capsule) ၏ အလယ်ဝင်ရိုးဖြစ်သည်။

ထိုသို့သော ရေမြှုပ်ကွန်ရက်များသည် ပကတိသဘောအရ အမြှုပ်များမဟုတ်သော်လည်း ၎င်းတို့၏ အစီရင်ခံစာတွင် ရိုးရှင်းစေရန်အတွက် ၎င်းတို့အား "foam" သို့မဟုတ် "foam network" ဟု ခေါ်ဆိုကြောင်း သုတေသီများက သတိပေးသည်။

Simulation ကာလအတွင်း parameter ကိုထည့်သွင်းစဉ်းစားခဲ့သည်။ ɛ (dielectric contrast) - မြင့်မားသောနှင့်နိမ့်သောလျှပ်ကာတန်ဖိုးများရှိသောပစ္စည်းများ၏ dielectric ကိန်းသေအချိုးအစား။ dielectric ခြားနားချက်သည် 13 နှင့် 1 အကြားရှိမည်ဟု ယူဆရပြီး မတူညီသော ပုံသဏ္ဍာန်ပစ္စည်းဒီဇိုင်းများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို နှိုင်းယှဉ်သောအခါတွင် စံတစ်ခုအဖြစ် စာပေများတွင် အသုံးများသည်။

ကွန်ရက်တစ်ခုစီအတွက်၊ အစွန်းများ (spherocylinders) သည် band gap ၏ အများဆုံးအချိုးနှင့် ၎င်း၏အလယ်အတွက် optimized: ∆ω/ωm∆ ဘယ်မှာလဲ။ω frequency band width နှင့် ωm - ဇုန်အတွင်းကြိမ်နှုန်း။

ပုံ 2- Ware-Phelan foam (အနီရောင်)၊ Kelvin foam (အပြာ) နှင့် C15 foam (အစိမ်းရောင်) တို့၏ ပုံသဏ္ဍာန် zonal တည်ဆောက်ပုံ။

ထို့နောက်၊ PBG အရွယ်အစားများကို တိုင်းတာခဲ့ပြီး Kelvin foam အတွက် 7.7%၊ C13.0 foam အတွက် 15% နှင့် Ware-Phelan foam အတွက် 16.9% တို့ဖြစ်ကြောင်း တွေ့ရှိရပါသည်။ ဧရိယာ လျှော့ချခြင်းသည် PBG အရွယ်အစားကို 0.7%, 0.3 သို့မဟုတ် 1.3% တိုးစေသည်။

ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုမှ ရှင်းလင်းလာသည်နှင့်အမျှ TCP ကွန်ရက်များသည် Kelvin ကွန်ရက်များထက် များစွာကြီးမားသော PBG အရွယ်အစားရှိသည်။ TCP ကွန်ရက်နှစ်ခုတွင်၊ Ware-Phelan foam သည် လင့်ခ်အရှည်ပြောင်းလဲမှုအနည်းငယ်ကြောင့်ဟု ယူဆရသည့် အကြီးဆုံး bandgap အရွယ်အစားရှိသည်။ နှောင်ကြိုးအလျားများ ကွာခြားချက်များသည် ၎င်းတို့၏စနစ်တွင် အဓိကအကြောင်းရင်းဖြစ်နိုင်သည်ဟု သိပ္ပံပညာရှင်များက ယုံကြည်ကြသည်။ Ware-Phelan ရေမြှုပ်တွင် PBG သည် စိန် (31.6%) သို့မဟုတ် Laves စနစ်တွင် (28.3%) ထက်နည်းပါသည်။

Photonics တွင် ထပ်တူထပ်မျှ အရေးကြီးသော ရှုထောင့်မှာ မထင်သလို ပုံသဏ္ဍာန်၏ လှိုင်းဂိုက်များကို ဖန်တီးနိုင်စေသည့် PBG ၏ isotropy ဖြစ်သည်။ Photonic quasicrystals များအပြင် amorphous photonic networks များသည် classical photonic crystals များထက် isotropic ပိုများသည်။

လေ့လာမှုအောက်ရှိ ရေမြှုပ်ပုံသဏ္ဍာန်ဖွဲ့စည်းပုံသည် မြင့်မားသော isotropy လည်း ရှိသည်။ အောက်တွင် anisotropy coefficient (ဆိုလိုသည်မှာ၊ အချို့သောပတ်ဝန်းကျင်တစ်ခု၏ ဂုဏ်သတ္တိများ ကွာခြားမှုအတိုင်းအတာ) PBG (ဥပမာ၊А):

A: = (√Var[ωHDB]+Var[ωဓာတ်ခွဲခန်း]) / ωm

C15 အမြှုပ်တွင် အနိမ့်ဆုံး anisotropy (1.0%) ပါ၀င်ပြီး Weir-Phelan foam (1.2%) ရှိကြောင်း တွေ့ရှိရပါသည်။ ထို့ကြောင့် ဤဖွဲ့စည်းပုံများသည် အလွန် isotropic ဖြစ်သည်။

သို့သော် Kelvin ဖွဲ့စည်းပုံသည် Laves စနစ် (3.5%) နှင့် စိန် (3.4%) တို့နှင့် အလွန်နီးစပ်သော anisotropy coefficient 4.2% ကိုပြသသည်။ သို့ရာတွင်၊ ဤအညွှန်းကိန်းများသည်ပင် အဆိုးဆုံးမဟုတ်ပါ၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် anisotropy coefficient 8.8% နှင့် ဆဋ္ဌဂံစိန်ကွန်ရက်များ 9.7% ရှိသော ရိုးရှင်းကုဗစနစ်များလည်း ရှိသောကြောင့်ဖြစ်သည်။

လက်တွေ့တွင်၊ အမြင့်ဆုံး PBG တန်ဖိုးကို ရရှိရန် လိုအပ်သောအခါ၊ တည်ဆောက်ပုံ၏ အချို့သော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဘောင်များကို တစ်ခါတစ်ရံ ပြောင်းလဲရန် လိုအပ်သည်။ ဤအခြေအနေတွင်၊ ဤကန့်သတ်ချက်သည် spherocylinders များ၏ အချင်းဝက်ဖြစ်သည်။ သိပ္ပံပညာရှင်များသည် ပုံသဏ္ဍာန်လှိုင်းကွာဟမှုနှင့် ၎င်း၏ width ကြားရှိဆက်စပ်မှုကို လုပ်ဆောင်ချက်တစ်ခုအဖြစ် ဆုံးဖြတ်သည့် သင်္ချာဆိုင်ရာ တွက်ချက်မှုများကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ ɛ. ရရှိသောတန်ဖိုးတစ်ခုစီအတွက်၊ အချင်းဝက်ကို ∆ အကြီးချဲ့ရန် အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် ပြုလုပ်ထားသည်။ω/ωm

ပုံအမှတ် 3- လေ့လာထားသော ရေမြှုပ်ကွန်ရက်များ (C15၊ Kelvin၊ Weir-Phelan) နှင့် အခြားဖွဲ့စည်းပုံများ (စိန်၊ ဆဋ္ဌဂံစိန်၊ Laves၊ SC - ပုံမှန်ကုဗ) ၏ ∆ω/ωm နှိုင်းယှဉ်။

Weir-Phelan မြှုပ်သည် လက်ခံနိုင်သော PBG အရွယ်အစား 8% အထိ dielectric contrast ကို ထိန်းသိမ်းသည်။ ɛ≈9၊ နှင့် အများဆုံး PBG တန်ဖိုး 15% ရရှိရန် အချင်းဝက်ကို တိုးထားသည်။ PBGs တွေ ပျောက်သွားတယ်။ ɛ < ၆.၅။ မျှော်လင့်ထားသည့်အတိုင်း၊ လေ့လာထားသော အဆောက်အဦများအားလုံးတွင် စိန်ဖွဲ့စည်းပုံသည် အကြီးဆုံး PBG ရှိသည်။

လေ့လာမှု၏ထူးခြားချက်များနှင့်အသေးစိတ်သိကျွမ်းသူများအတွက်၊ ကြည့်ရှုရန်အကြံပြုလိုပါသည်။ သိပ္ပံပညာရှင်များ အစီရင်ခံစာတွင် ဖော်ပြထားသည်။ и အပိုပစ္စည်းများ သူ့ကို။

epilogue

ဤလေ့လာမှုကိုပြုလုပ်ခြင်းအတွက် အဓိကတွန်းအားမှာ ရေမြှုပ်ကွန်ရက်များသည် ပြီးပြည့်စုံသော PBG ကိုသရုပ်ပြနိုင်သည်ဖြစ်စေ မေးခွန်းကိုဖြေဆိုလိုသောဆန္ဒဖြစ်သည်။ ခြောက်သွေ့သော အမြှုပ်ဖွဲ့စည်းပုံများ၏ အစွန်းများကို ပုံသဏ္ဍာန် ကွန်ရက်များအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲခြင်းသည် ၎င်းတို့လုပ်နိုင်ကြောင်း ပြသထားသည်။

လောလောဆယ်တွင် ရေမြှုပ်သည် အထူးလေ့လာထားသော ဖွဲ့စည်းပုံမဟုတ်ပါ။ ဟုတ်ပါတယ်၊ amorphous networks နဲ့ ပတ်သက်ပြီး ကောင်းမွန်တဲ့ ရလဒ်တွေ ပေးနိုင်တဲ့ လေ့လာမှုတွေ ရှိပါတယ်၊ ဒါပေမယ့် အလွန်သေးငယ်တဲ့ အရာဝတ္ထုတွေပေါ်မှာ ပြုလုပ်ခဲ့တာ ဖြစ်ပါတယ်။ ၎င်း၏အတိုင်းအတာများ တိုးလာသောကြောင့် စနစ်သည် မည်သို့ပြုမူမည်ကို ရှင်းရှင်းလင်းလင်း မသိရသေးပေ။

လေ့လာမှု၏စာရေးဆရာများ၏အဆိုအရ ၎င်းတို့၏အလုပ်သည် အနာဂတ်တီထွင်မှုများအတွက် ဖြစ်နိုင်ခြေများစွာကို ဖွင့်ပေးသည်။ Foam သည် သဘာဝတွင် အလွန်အသုံးများပြီး ထုတ်လုပ်ရလွယ်ကူသောကြောင့် ဤဖွဲ့စည်းပုံသည် လက်တွေ့အသုံးချမှုအတွက် အလွန်ဆွဲဆောင်မှုရှိပါသည်။

သိပ္ပံပညာရှင်များသည် ၎င်းတို့၏ သုတေသနအတွက် ရည်မှန်းချက်အရှိဆုံး အသုံးချပရိုဂရမ်များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သော အင်တာနက်ကို ခေါ်ဆိုကြသည်။ သုတေသီများကိုယ်တိုင်ပြောသည့်အတိုင်း optical fiber မှ ဒေတာများ ပို့လွှတ်ခြင်းသည် အသစ်အဆန်းမဟုတ်သော်လည်း အလင်းရောင်သည် ၎င်း၏ ဦးတည်ရာသို့ လျှပ်စစ်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲဆဲဖြစ်သည်။ Photonic bandgap ပစ္စည်းများသည် သမားရိုးကျဖိုက်ဘာအော့ပတစ်ကေဘယ်ကြိုးများထက် အလင်းကိုပိုမိုတိကျစွာညွှန်ကြားနိုင်ပြီး အလင်းကိုအသုံးပြု၍ တွက်ချက်မှုများကိုလုပ်ဆောင်သည့် optical transistor အဖြစ်လုပ်ဆောင်နိုင်သည်။

အစီအစဥ်တွေ ဘယ်လောက်ပဲ ကြီးကျယ်ခမ်းနားနေပါစေ လုပ်စရာတွေ အများကြီး ကျန်ပါသေးတယ်။ သို့သော်လည်း သုတေသနပြုလုပ်ခြင်း၏ ရှုပ်ထွေးမှုနှင့် လက်တွေ့စမ်းသပ်မှုများ အကောင်အထည်ဖော်ခြင်း၏ ရှုပ်ထွေးမှုသည် သိပ္ပံပညာရှင်များ၏ စိတ်အားထက်သန်မှုနှင့် နည်းပညာလောကကို တိုးတက်စေလိုသည့်ဆန္ဒကို မကျော်လွှားနိုင်ပါ။

စာဖတ်ခြင်းအတွက် ကျေးဇူးတင်ပါ၊ စူးစမ်းလေ့လာပြီး ကောင်းမွန်တဲ့ ပိတ်ရက်လေးတွေ ပိုင်ဆိုင်ကြပါစေ။ 🙂

ကျွန်ုပ်တို့နှင့်အတူရှိနေသည့်အတွက် ကျေးဇူးတင်ပါသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ဆောင်းပါးများကို သင်နှစ်သက်ပါသလား။ ပိုစိတ်ဝင်စားစရာကောင်းတဲ့ အကြောင်းအရာတွေကို ကြည့်ချင်ပါသလား။ မှာယူမှုတစ်ခုပြုလုပ်ခြင်း သို့မဟုတ် သူငယ်ချင်းများကို အကြံပြုခြင်းဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့အား ပံ့ပိုးကူညီပါ၊ $4.99 မှ developer များအတွက် cloud VPS, သင့်အတွက်ကျွန်ုပ်တို့တီထွင်ခဲ့သော ဝင်ခွင့်အဆင့်ဆာဗာများ၏ ထူးခြားသော analogue တွင် Habr အသုံးပြုသူများအတွက် 30% လျှော့စျေး- VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps သို့မဟုတ် $20 မှ ဆာဗာတစ်ခုမျှဝေပုံနှင့်ပတ်သက်သော အမှန်တရားတစ်ခုလုံး။ (RAID1 နှင့် RAID10၊ 24 cores အထိနှင့် 40GB DDR4 အထိ)။

Dell R730xd က ၂ ဆ ပိုစျေးသက်သာလား။ ဒီမှာသာ 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV ကို $199 မှ နယ်သာလန်မှာ Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - $99 မှ။ အကြောင်းဖတ်ပါ။ Infrastructure Corp ကို ဘယ်လိုတည်ဆောက်မလဲ။ တစ်ပြားတစ်ချပ်အတွက် ယူရို ၉၀၀၀ တန် Dell R730xd E5-2650 v4 ဆာဗာများကို အသုံးပြုခြင်း။

source: www.habr.com