மேம்பட்ட பல்வகை சைகை அமைப்புகள்

தற்போதைய கணினி மற்றும் தொலைத்தொடர்பு தொழில்நுட்பங்கள் தகவல்களை மாற்ற மின்னூட்டங்கள் (மின்சாரம்) மற்றும் ஒளி (ஒளி அலைகள்) ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்துகின்றன. எவ்வாறாயினும், மற்ற இரண்டு முறைகளுடன் சேர்ந்து, தரவை மாற்றுவதற்கான ஒரு வழியாக இயந்திர அதிர்வுகளை (ஃபோனான்கள்) அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம் ஒரு திருப்புமுனையை ஏற்படுத்த முடியும். ஒரு புதிய தகவல் தொழில்நுட்பத்தை உருவாக்க, நிலையான மின்னணு சில்லுகளில் ஒருங்கிணைக்கக்கூடிய புதிய சமிக்ஞை செயலாக்க அமைப்பை உருவாக்க பல ஆண்டுகள் தேவைப்படும்.

ஃபோனோனிக், ஃபோட்டானிக் மற்றும் ரேடியோ-அதிர்வெண் (rf) மின்னணு சைகைகளை ஒருங்கிணைக்க தொழில்நுட்ப தளத்தை அறிமுகப்படுத்தும் ACS ஃபோட்டானிக்ஸ் ஒரு ஆய்வறிக்கையில் இந்த ஆராய்ச்சியின் முடிவுகள் வெளியிடப்பட்டுள்ளன. இது CMOS Signal செயலாக்கத்துடன் இணக்கமானது. இந்த குறிப்பிடத்தக்க முடிவுகள் தகவல் செயலாக்கம் மற்றும் போக்குவரத்திற்கான புதிய வழிகளைத் திறக்கின்றன. தற்போதுள்ள IT பயன்பாடுகளில் மட்டுமல்ல, எதிர்கால குவாண்டம் நெட்வொர்க்குகளுக்கும் இதன் பயன்பாடு இருக்கும்.

ஒளி-இயந்திரவியல் இணைப்பு பொறிமுறையை, அதாவது கதிர்வீச்சு அழுத்த விசையை ரெசனேட்டருடன் இணைப்பதன் மூலம் ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு ஒத்திசைவான ஃபோனான் ஒளி மூலத்தை வடிவமைத்தனர். மைக்ரோஸ்கேல் ரெசனேட்டர் இணை-உள்ளார்ந்த ஒளியியல் மற்றும் இயந்திரவியல் முறைகளை ஒரே நேரத்தில் நிலைநிறுத்த வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. ஃபோனான் மூலமானது, போட்டியிடும் பொறிமுறைகளை உள்ளடக்கிய ஒளி-இயந்திரவியல் தொடர்புகளின் விளைவாகும்: ஒன்று ரெசனேட்டரில் உள்ள புகைப்படம்-உருவாக்கப்பட்ட கேரியர்களில் இருந்து எழுகிறது மற்றும் மற்றொன்று ரெசனேட்டரின் வெப்பநிலை மாறுபாட்டால் அதன் ஒளியியல் பண்புகளை பாதிக்கிறது. இந்த தொடர்பு ஒத்திசைவான அதிர்வுகளை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது.

ஒளி-இயந்திரவியல் தொடர்புகளை அதிகரிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் முக்கிய பொருள் நானோகிரிஸ்டலின் சிலிக்கான் (nc-Si), VTT இல் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு தொழில்நுட்பம்-நிலையான படிக சிலிக்கானுக்கு (c-Si)-இது பல்வேறு நன்மைகளை வழங்குகிறது. அதாவது: ஒளியியல் ட்யூனிங்கில் நெகிழ்வுத்தன்மை, அமைப்பின் இயந்திர மற்றும் வெப்ப பண்பு; அதன் மூலம் நிலையான சிலிக்கான் செதில்களில் உதிரிபாகங்களை உருவாக்க முடியும், மேலும் மலிவு விலை கொண்டுள்ளது. மின் சமிக்ஞைகளை இயந்திர அலைகளாக மாற்றுவது அலுமினியம் நைட்ரைடு (AlN- Aluminum Nitride)-உடன் சிலிக்கானை இணைப்பதன் மூலம் அடையப்படுகிறது. இது ஒரு பீசோ எலக்ட்ரிக் பொருள் ஆகும். அதாவது, இயந்திர அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யக்கூடிய ஒரு பொருள். இரண்டு தீர்வுகளும் NOEMS-இன் வடிவமைப்பு மற்றும் புனையலில் ஒரு சிறந்த கண்டுபிடிப்பைக் குறிக்கின்றன.

நானோ-மின்னணு-ஒளி-இயந்திரவியல் அமைப்புகளுக்கான புதிய வகை சிலிக்கான்-இணக்கமான தளமாகும். இது இயந்திர அலைகள் வழியாக மின் சமிக்ஞைகளை ஒளியலைகளாக மாற்ற அனுமதிக்கிறது. இது ரேடியோ அதிர்வெண்களில் (சில GHz வரை) செயல்படுவதாகக் காட்டப்பட்டது. மேலும் அறை வெப்பநிலையில், இது CMOS புனையமைப்பு செயல்முறைகளில் இணைக்கப்படலாம். எனவே, கிளாசிக் மற்றும் குவாண்டம் இயக்கவியலில் தகவல் பரிமாற்றம் மற்றும் செயலாக்கத்திற்கான புதிய, பல்வகை செயல்முறைகள் மற்றும் பல்வகை-சைகை தொழில்நுட்பங்களுக்கு இது ஒரு சிறந்த தீர்வாக மாறும் திறனைக் கொண்டுள்ளது.

References:

• Sriram, V., Kearney, D., & Andrews, S. (2014). Collaborative Remote Operations Centre Report.
• Yao, K., Liu, S., Chen, X., Peng, Z., Zhu, J., Yuan, D., & Chen, W. (2016). Research and Development of Subsoiler’s Operation Power Real-time Remote Testing Technology and Equipment. DEStech Transactions on Materials Science and Engineering, (icimm).
• Kambouris, M. E., Manoussopoulos, Y., Kantzanou, M., Velegraki, A., Gaitanis, G., Arabatzis, M., & Patrinos, G. P. (2018). Rebooting bioresilience: a multi-omics approach to tackle global catastrophic biological risks and next-generation biothreats. Omics: a journal of integrative biology, 22(1), 35-51.