Material Nonlinier Untuk Membuat Gelombang Asimetris Satu Arah

Tinuku
News KeSimpulan.com - Para ilmuwan melihat cahaya hanya satu arah. Material nonlinear memungkinkan diskriminasi ke arah mana gelombang cahaya.

Umumnya jendela kaca tidak peduli dari mana sinar cahaya berasal. Tetapi jenis khusus kaca atau plastik bisa menjadi sedikit pilih-pilih arah. Material nonlinier bisa membedakan di antara dua sinar cahaya yang datang dari arah berlawanan, demikian kata duo fisikawan Italia.

Memblokir sinar dari satu arah dan memungkinkan ray dari yang lain bisa bermanfaat untuk membuat sebuah jalur satu arah untuk cahaya dimana buku literatur melarang diskriminasi arah semacam ini.

Setiap hari material linier diatur oleh teorema timbal balik bahwa seberkas cahaya yang datang dari sebelah kiri akan melewati dan reflek dari sebuah materi dalam cara yang sama seperti seberkas cahaya yang datang dari kanan. Tetapi bahan nonlinier yang dapat berubah saat cahaya melewatinya bermain dengan aturan yang berbeda.

"Tanpa nonlinier asimetri ini tidak akan mungkin," kata Giulio Casati, fisikawan dari University of Insubria di Como, Italia.

Sebuah pendulum buku teks dimana berayun dengan frekuensi tetap yang dapat dihitung dalam rumus persamaan. Tetapi frekuensi pendulum nonlinier mengalami perubahan dari waktu ke waktu dengan cara yang bisa dilakukan dengan komputer.

Casati menggunakan model matematis perilaku cahaya melalui dua lapisan material nonlinier. Perubahan cahaya dari properti material yang dilewati pada gilirannya merubah perilaku cahaya dengan cara yang kompleks. Berkat proses ini maka frekuensi cahaya yang melewati materi ini tergantung pada arah cahaya. Casati melapor ke Physical Review Letters.

"Orang lain telah menggunakan nonlinieritas tetapi mereka menggunakannya dengan cara yang berbeda," kata Panayotis Kevrekidis, matematikawan dari University of Massachusetts Amherst yang tidak terlibat dalam penelitian ini.

Usaha-usaha sebelumnya untuk memecah balik cahaya menggunakan kristal fotonik. Material tersebut hanya dapat memblok sebagian dari cahaya yang telah ditingkatkan hingga dua kali frekuensi aslinya.

Simulasi awal oleh Casati menjelaskan cara untuk mengirim sekitar 80 persen perjalanan cahaya dalam satu arah sementara memblokir sekitar 70 persen dari cahaya yang datang dari arah berlawanan. Selektivitas ini dapat berguna untuk membuat dioda gelombang. Dioda tradisional memungkinkan arus listrik mengalir hanya satu arah dalam sepotong elektronik, dioda gelombang dapat menuntun aliran cahaya secara kuantum atau komputasi optik.

"Model sederhana ini juga dapat diterapkan pada situasi yang lebih umum seperti gelombang akustik atau berbagai jenis gelombang," kata Stefano Lepri, fisikawan dari Italian National Research Council Institute for Complex Systems di Florence.

Material yang merespon gelombang suara nonlinearly bisa berguna untuk peredaman suara satu-arah.
  1. Stefano Lepri (CNR-Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto dei Sistemi Complessi, via Madonna del piano 10, I-50019 Sesto Fiorentino, Italy) and Giulio Casati (Center for Nonlinear and Complex Systems, Universit√† degli Studi dell’Insubria, Como, Italy; Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano, Milan, Italy; Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore, Singapore 117543). Asymmetric Wave Propagation in Nonlinear Systems. Physical Review Letters, Volume 106 Issue 16, 18 April 2011, DOI:10.1103/PhysRevLett.106.164101
Giulio Casati http://www.uninsubria.eu/research/physmath/cv_Casati.htm
Panayotis Kevrekidis http://www.math.umass.edu/~kevrekid/
Stefano Lepri http://www.fi.isc.cnr.it/users/stefano.lepri/

Gambar : Physical Review Focus
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment