| | Магнитоэлектрический эффект уменьшит размер антенн на несколько порядковАмериканские ученые разработали на основе мембран новые антенны размером на несколько порядков меньше, чем распространенные сегодня компактные антенны. Поскольку такие антенны используются в мобильных телефонах и многих других устройствах, исследователи надеются, что их разработка позволит уменьшить размеры подобных устройств. Исследование опубликовано в журнале „Nature Communications».
Многие технологии, такие как телевидение, сотовая связь или Wi-Fi, используют электромагнитные дециметровые волны. Это излучение имеет частоту от 300 МГц до 3 ГГц (длина волны 1…0,1 м). Поскольку такие частоты используются в мобильных телефонах, ноутбуках и других мобильных устройствах, инженеры пытаются минимизировать размер антенн в них. Но у этой миниатюризации есть предел — антенну сложно сделать меньше, чем примерно 1/10 от длины волны излучения.
Исследователи смогли обойти это ограничение с помощью новой конструкции. Принцип действия их антенны основан на магнитоэлектрическом эффекте. Антенна состоит из двух основных частей. Центральный компонент, состоящий из Fe7Ga2B1 и Al2O3, из-за магнитострикции реагирует на магнитные возмущения и превращает их в механические колебания в виде объемных акустических волн. Он соединен с пьезоэлектрическим компонентом из нитрида алюминия, который „принимает» эти колебания, и превращает их в электрический ток.
Для передачи сигнала используется обратная последовательность — электрический ток преобразуется в электромагнитное излучение. Ученые отмечают, что такая антенна работает на частоте акустического резонанса, а не электромагнитного. Поскольку длина акустической волны примерно на пять порядков меньше, чем электромагнитной при той же частоте, размер такой магнитоэлектрической антенны может быть гораздо меньше, чем существующие аналоги. В качестве демонстрации ученые создали круговую антенну с диаметром 200 микрометров, что почти в 600 раз меньше, чем длина волны излучения, на которую она настроена.
Источники: https://www.nature.com/, https://nplus1.ru/ | |
