تيمي از دانشمندان دانشگاه كاليفرنيا در لسآنجلس با همكاري يك دانشمند
ايراني موفق به ساخت قويترين نوسانگرهاي ريزموج نانومقياس با عملكرد بالا
در جهان شدهاند كه ميتواند به دستگاههاي ارتباطي متحرك ارزانتر و به
صرفهتر با كيفيت انتقال علائم بسيار بهتر منجر شود.
به گزارش سافت گذر به نقل ازایسنا؛ تلفنهاي همراه،
تبلتهاي وايفاي و ديگر ابزار الكترونيكي امروزي همگي از نوسانگرهاي
ريزموج كه دستگاههاي ريز توليدكننده علائم الكتريكي در حوزه ارتباطات
هستند، استفاده ميكنند. براي مثال در يك تلفن همراه، مدارهاي گيرنده و
فرستنده حاوي نوسانگرهايي هستند كه علائم فركانس راديويي توليد مي كنند سپس
با آنتن تلفن به امواج الكترومغناطيسي ورودي و خروجي تبديل ميشوند.
نوسانگرهاي كنوني مبتني بر سيليكون بوده و از بار يك الكترون براي ساخت
ريزموج استفاده ميكنند. نوسانگرهاي ساخت دكتر پدرام خليلي اميري و
همكارانش اما از چرخش يك الكترون مانند آهنربا استفاده كرده و از چندين
مزيت ارزش نمایی در مقايسه با نوسانگرهاي رايج امروزي برخوردارند.
اين نوسانگرهاي مبتني بر چرخش تحت حمايت سازمان پروژه هاي تحقيقات پيشرفته
دفاعي آمريكا(دارپا) ساخته شده اند كه بر « حافظه دسترسی تصادفی انتقال
چرخشي گشتاور مغناطیسمقاومتی (STT-RAM)» تمركز دارد. اين حافظه از پتانسيل
زيادي در مقايسه با انواع ديگر حافظه از نظر سرعت و راندمان انرژي
برخوردار است.
اين دانشمندان دريافتند كه ساختارهاي نانومقياس لايهيي سازنده STT-RAM يك
انتخاب عالي براي حافظه بوده كه ميتوان آنرا براي نوسانگرهاي ريزموج براي
ارتباطات نيز توليد كرد. اين ساختار كه «نانونوسانگرهاي انتقال چرخشي» نام
دارد از دو لايه مغناطيسي جدا ساخته شده است.
يك لايه از يك جهت ثابت قطب مغناطيسي برخوردار بوده و جهت مغناطيسي لايه
ديگر قابل دستكاري براي چرخاندن توسط گذر يك جريان الكتريكي از ميان آن
است. اين امر به ساختار اجازه ميدهد تا ريزموجهاي نوسانگر بسيار دقيق
توليد كند.
دكتر خليلي اميري، از مولفان اين پژوهش و مدير پروژه برنامه های تحقیقاتی
دارپا و دانشگاه كاليفرنيا در STT-RAM و منطق غيرفرار اظهار كرد: پيش از
اين هيچ نشانه اي از نوسانگر انتقال چرخشي با قدرت خروجي به اندازه كافي
بالا و همزمان كيفيت سيگنال خوب كه دو معیارهای اصلی نوسانگر هستند، وجود
نداشت كه همين مساله مانع کاربردهای عملی بود. ما توانستيم اين هر دو الزام
را در يك ساختار به دست بياوريم.
نانونوسانگرهاي انتقال چرخشي آزمايش شده و يك نيروي خروجي بيسابقه نزديك
به يك ميكرووات با يك پهناي خط سيگنال باريك 25 مگاهرتز ركوردشكن را به
نمايش گذاشت. نيروي خروجي به قدرت سيگنال گفته شده و يك ميكرو وات يك سطح
دلخواه براي عملي شدن نانونوسانگرهاي انتقال چرخشي در برنامههاي كاربردي
محسوب ميشود.
همچنين يك پهناي خط سيگنال باريك مطابق با يك سيگنال كيفيت بالاتر در يك
فركانس خاص است. اين به معني صدا و تداخل كمتر براي يك سيگنال صوتي و
ويديويي واضحتر است. اين امر همچنين به معني امكان استقرار كاربران بيشتر
در يك باند فركانس خاص است.
علاوه بر آن، اين سيستم نانومقياس جديد حدود 10 هزار برابر كوچكتر از
نوسانگرهاي سيليكوني امروزي است. نانونوسانگرها به آساني در مدارهاي
يكپارچه موجود مانند تراشههاي رايانهيي قابل تلفيق هستند؛ چرا كه با
استانداردهاي طراحي و ساخت كنوني در صنايع دستگاه الكترونيكي و رايانه
مطابقت دارد. همچنين از نوسانگرها ميتوان در هر دو نوع ارتباطات
آنالوگ(صوتي) و ديجيتال(اطلاعات) استفاده كرد كه در اين صورت تلفنهاي
هوشمند ميتوانند بهره كافي را از آن ببرند.