Fizikanët tregojnë se si frekuencat mund të konvertohen lehtësisht pa qark të veçantë
Një zbulim i ri nga fizikanët në Universitetin Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) mund të bëjë që disa komponentë në kompjuterë dhe smartfonë të vjetërohen. Ekipi ka arritur të konvertojë drejtpërdrejt frekuencat në intervale më të larta në një material të përbashkët magnetik pa pasur nevojë për komponentë shtesë. Shumëzimi i frekuencës është një proces themelor në elektronikën moderne. Ekipi raporton mbi hulumtimin e tij në numrin e fundit të Science.
Teknologjitë dhe pajisjet dixhitale janë tashmë përgjegjëse për rreth dhjetë për qind të konsumit global të energjisë elektrike dhe tendenca po rritet ndjeshëm. “Prandaj është e nevojshme të zhvillohen komponentë më efikasë për përpunimin e informacionit,” thotë profesor Georg Woltersdorf, një fizikant nga MLU.
Qarqet elektronike jolineare zakonisht përdoren për të gjeneruar sinjale gigahertz me frekuencë të lartë të nevojshme për të operuar pajisjet e sotme. Ekipi në MLU tani ka gjetur një mënyrë për ta bërë këtë brenda një materiali magnetik pa komponentët elektronikë që zakonisht përdoren për këtë. Në vend të kësaj, magnetizimi ngacmohet nga një burim megaherz me frekuencë të ulët. Duke përdorur efektin e sapo zbuluar, burimi gjeneron disa komponentë të frekuencës, secila prej të cilave është një shumëfish i frekuencës së ngacmimit. Këto mbulojnë një gamë prej gjashtë oktavash dhe arrijnë deri në disa gigahertz. “Kjo është njësoj si të godasësh notën më të ulët në një piano duke dëgjuar gjithashtu tonet harmonike përkatëse të oktavave më të larta,” shpjegon Woltersdorf.
Efekti befasues i shumëzimit të frekuencës shpjegohet nga ndërrimi i sinkronizuar i magnetizimit dinamik në një shkallë mikron. “Zonat e ndryshme nuk ndërrohen në të njëjtën kohë. Përkundrazi, ato nxiten nga zona ngjitur ashtu si në një rresht domino që bie,” shpjegon autori i parë Chris Körner nga Instituti i Fizikës në MLU.
Zbulimi mund të ndihmojë gjithashtu për t’i bërë teknologjitë dixhitale më efikase për energjinë në të ardhmen. Është gjithashtu e rëndësishme për aplikacionet e reja. Mikroelektronika e sotme përdor ngarkesat elektronike si bartës të informacionit. Një disavantazh i madh i kësaj metode është se transporti i ngarkesës elektrike çliron nxehtësi dhe për këtë arsye kërkon shumë energji. Elektronika spin mund të ofrojë një zgjidhje premtuese. Përveç përdorimit të ngarkesës së elektronit, ai përdor edhe momentin e tij magnetik, ose të ashtuquajturin spin. Karakteristikat e tij hapin mundësinë për të përmirësuar ndjeshëm efikasitetin e energjisë. Efekti i sapo zbuluar mund të mundësojë burime të frekuencës që kursejnë hapësirë dhe efikase për elektronikën e rrotullimit në intervalin gigahertz.