science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nieuwe studie toont slingerkoppeling op nanoschaal

Krediet:Vera Kratochvil/publiek domein

in 1665, Heer Christiaan Huygens ontdekte dat twee slingerklokken, opgehangen in dezelfde houten structuur, oscilleerden spontaan en perfect in lijn, maar in tegengestelde richtingen:de klokken oscilleerden in tegenfase. Vanaf dat moment, synchronisatie van gekoppelde oscillatoren in de natuur is op verschillende schalen beschreven:van hartcellen tot bacteriën, neurale netwerken en zelfs in dubbelstersystemen -spontaan gesynchroniseerd.

Mechanische oscillatoren zijn typisch in deze systemen. Op nanoschaal is de uitdaging is om deze te synchroniseren. In deze lijnen een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven door een team van onderzoekers van het Instituut voor Nanowetenschappen en Nanotechnologie van de UB (IN2UB) toonden samen met ICN2-onderzoekers een versie van mechanische oscillatoren op nanoschaal. Door een reeks experimenten, onderzoekers konden twee mechanische optomechanische kristaloscillatoren synchroniseren, bevindt zich in hetzelfde siliciumplatform en wordt geactiveerd door onafhankelijke optische impulsen. Deze nanometrische oscillatoren hebben een grootte van 15 micrometer per 500 nanometer.

Terwijl een mechanische slinger impulsen van de klok ontvangt om zijn beweging te behouden, de optomechanische slingers gebruiken de druk van straling, maar de interactie van oscillatoren is in beide experimenten hetzelfde. De studie toont ook aan dat de collectieve dynamiek kan worden bestuurd door extern op slechts één oscillator te werken.

"De resultaten laten een goede basis zien voor het creëren van herconfigureerbare netwerken van optomechanische oscillatoren dankzij deze collectieve dynamiek die wordt gedomineerd door een zwakke mechanische koppeling. Dit kan toepassingen hebben in fotonica, bijvoorbeeld, voor patroonherkenningstaken of een complexer cognitief proces, " merkt Daniel Navarro Urrios op, van IN2UB, die het onderzoek leidde.