لذت تجربه اینترنت پر سرعت تر با طراحی سوئیچ های آلیاژی جدید …

محققان موسسه CRANN و دانشکده فیزیک کالج ترینیتی در ایرلند، ماده جدیدی را کشف کرده اند که می ‌تواند به عنوان یک سوئیچ فوق ‌العاده سریع عمل کند. زمانی که این ماده توسط پالس ‌های لیزری فوق کوتاه مورد اصابت قرار می‌گیرد، سرعت بسیار بالایی برای سوئیچ ورود و خروج جریان برق از خود نشان می دهد. به این فرایند اصطلاحا Toggle Switching گفته می شود. این تاگِل سوییچ ها می ‌توانند برای افزایش ظرفیت شبکه کابل فیبر نوری در سراسر جهان به کار گرفته شوند و سرعت اینترنت را افزایش دهند.

مشکلات همیشگی اینترنت

می دانیم که تعویض بین دو حالت صفر و یک، اساس فناوری دیجیتال است. حجم وسیعی از داده ‌هایی که ما روزانه دانلود می‌ کنیم، توسط شبکه ای از فیبرهای نوری در پایگاه های بزرگ داده به صورت مغناطیسی ذخیره می ‌شوند. سیستم اصلی که پردازش این داده ها را انجام می دهد، بر اساس سوییچ بین دو حالت صفر و یک عمل می کند.

اما بر سر راه پیشرفت بیشتر سرعت و کارایی اینترنت دو مانع اساسی وجود دارد:

یکی از این موانع سرعت و مصرف انرژی سوئیچ های نیمه رسانا و مغناطیسی است که داده ها را ذخیره و پردازش می کنند و دیگری ظرفیت شبکه فیبر نوری برای کنترل این داده ها است.

اما سوئیچ های جدید این مشکلات را برطرف خواهند کرد!

انتقال اطلاعات در حد فمتوثانیه!

با گسترش استفاده از دنیای دیجیتال، محققین آزمایشگاه فوتونیک موسسه CRANN و مرکز تحقیقات علم نانوی ترینیتی، واقعا کاری کرده اند کارستان! ابزار آلیاژی توسعه داده شده توسط این گروه، پالس های بسیار سریع لیزر را در 100 فمتو ثانیه (یک ده هزار میلیاردم ثانیه) دریافت می کند. همین بازه زمانی هم طول می کشد تا مغناطش فیلم های نازک MRG سوییچ کنند. جهت مغناطش می تواند به داخل یا خارج فیلم باشد.

با هر پالس لیزر متوالی، جهت مغناطش به طور ناگهانی تغییر می کند. انتظار می رود که هر پالس، به طور لحظه‌ ای الکترون‌ های MRG را تا حدود ۱۰۰۰ درجه سلسیوس گرم کند. همین گرما است که سبب تغییر مغناطش می شود.

“کارستن رود” محقق ارشد گروه مغناطیس در دانشکده فیزیک ترینیتی، معتقد است که این کشف، تنها آغازی برای یک مسیر پژوهشی جذاب است. او در این باره می ‌گوید:

ما هنوز کار زیادی برای درک کامل رفتار اتم‌ ها و الکترون ‌هایی داریم که در مقیاس زمانی فمتوثانیه، بسیار دور از تعادل هستند! سوال اصلی اینجاست که چگونه مغناطیس ماده می تواند به این سرعت تغییر کند؟ در حالی که قانون اساسی فیزیک می گوید اندازه حرکت زاویه ای (angular momentum) پایسته است؟

چشم اندازی به سمت سرعت بیشتر و بیشتر …

تیم مشتاق و کارآزموده کارستن رود، در حال حاضر داده‌ های جدیدی را از تابش لیزر بر MRG و متریال های دیگر جمع آوری می کنند تا رفتار نوری آن ها را مطالعه کنند. علاوه بر این، قدم هایی برای آزمایش این فرضیه که مبدأ سوئیچینگ کاملاً حرارتی است نیز برداشته می شود.

“چاندریما بانرجی” دیگر محقق این گروه، سال بعد در دانشگاه حیفای اسرائیل به کارش ادامه خواهد داد. با گروهی که می ‌توانند پالس‌ های لیزری را حتی در مقیاس زمانی کمتری تولید کنند! در شکل زیر، چاندریما و همکارش “جین بزباس” به همراه تجهیزات نوری مورد استفاده برای درک خواص MRG دیده می شوند.

محققان ترینیتی به رهبری کارستن، یک پروژه مشترک جدید با همکارانی از هلند، فرانسه، نروژ و سوییس را برنامه ‌ریزی کرده اند که هدف آن اثبات مفهوم دامنه زمانی بسیار سریع برای کانال ‌های فیبر نوری است. (Ultra-Fast Time-Domain Multiplexing Of Fiberoptic Channels)

منبع

www.materialstoday.com

آیا مقاله برای شما مفید بود ؟
5/rateraterateraterate
5
0 نظر ثبت شده
مواد کنکور

مطالب مرتبط

دیدگاه کاربران