Tehokkaampia radiolähetteitä synteettisellä Hall-efektillä

Illinoisin yliopiston Urbana-Champaignin tutkijat ovat saaneet aikaan Hall-efektin, käyttäen radioaaltoja (fotoneja) sähkövirran (elektronien) sijasta. Ratkaisua voitaisiin käyttää uusissa viestintäjärjestelmissä, jotka tehostavat signaalin siirtoa yhteen suuntaan absorboiden samalla vastakkaiseen suuntaan kulkevia signaaleja.

Perinteisessä Hall-efektissä virransuuntaan nähden kohtisuorat sähkö- ja magneettikentät muodostavat sähkövirran. Valoa ei ole varautunutta, joten tavanomaisia sähkö- ja magneettikenttiä ei voida käyttää vastaavan ”valovirran” tuottamiseen.

Tuoreessa tutkimusraportissa yhdysvaltalaisen Illinoisin yliopiston Urbana-Champaignin tutkijat ovat tehneet täsmälleen tämän ”synteettisiksi sähkö- ja magneettikentiksi” nimeämänsä tempun avulla.

Sähkövirran sijasta joukkue tuotti ”valovirran” luomalla synteettisiä sähkö- ja magneettikenttiä, jotka vaikuttavat valoon samalla tavalla kuin normaalit kentät vaikuttavat elektroneihin.

Luomalla erityisesti suunnitellun piirin parantamaan näiden synteettisten kenttien ja radioaaltojen välistä vuorovaikutusta, ryhmä hyödynsi Hall-efektin periaatetta vahvistaakseen yhdessä suunnassa kulkevia radiosignaaleja ja samalla pysäyttäen ja absorboimalla toiseen suuntaan kulkevia signaaleja.

Kokeilut osoittivat, että synteettisten kenttien oikealla yhdistelmällä signaalit voidaan lähettää piirin kautta yli tuhat kertaa tehokkaammin yhteen suuntaan kuin vastakkaiseen suuntaan.

Lisää: Nanobitteja (LINKKI) ja yliopiston tiedoteuutinen (LINKKI) ja tutkijoiden artikkeli Physical Review Letters-tiedelehdessä 7.8.2019 (LINKKI).