Aalto Üniversitesi’nin önderliğinde çalışan uluslararası bir araştırma takımı, malzeme özelliklerini zamanda periyodik olarak değiştirerek, elektromanyetik alemdeki karşılıklılık yasasını çiğnemenin yeni ve basit bir yolunu bulmuş. Keşif, yeni nesil mikrodalga ve optik iletişim sistemleri için gereken küçük yalıtıcı ile sirkülatörler gibi verimli karşılıksız cihazların üretilmesine yardımcı olabilir.
Bir pencereden sokağa bakıp komşumuzu gördüğümüzde, komşumuz da bizi görebilir. Karşılılık adı verilen bu durum, doğadaki en yaygın fiziksel olgulardan biri. İki kaynak arasında nakledilen elektromanyetik sinyaller, her zaman karşılıklılık yasasına göre çalışıyor: Eğer A kaynağından çıkan sinyal B kaynağı tarafından alınabiliyorsa, o zaman B kaynağından çıkan sinyal de A kaynağı tarafından eşit verimlilikte alınabilir.
Aalto Üniversitesi, Stanford Üniversitesi ve İsviçre Lozan Federal Teknoloji Enstitüsü’nde çalışan araştırmacılar; eğer nakletme ortamı zamanla periyodik şekilde değişirse, bu karşılıklılık yasasının çiğnenebileceğini göstermişler. Nakletme ortamı, ışık ve elektromanyetik dalgaların bir noktadan diğerine kaybolmadan nakledildiği malzemeye deniyor.
Araştırma takımının kuramsal olarak gösterdiğine göre; eğer bu ortama asimetrik bir yapı şekli verilir ve fiziksel özelliği zamanla küresel şekilde değişirse, A kaynağından çıkan sinyal B kaynağından alınabiliyor fakat bunun tersi gerçekleşmiyor. Bu durum, güçlü bir karşılıksız etki meydana getiriyor çünkü B kaynağından çıkan sinyal A kaynağından alınamıyor.
Aalto Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırma görevlisi olan Xuchen Wang şöyle aktarıyor: “Bu gelişme hem fizik, hem de mühendislik camiasında önemli bir kilometre taşı niteliğinde. Lazer ameliyatını istikrarlı hale getirmek veya artan kanal kapasitesine sahip tam ikili sistemler gibi gelecekteki iletişim sistemlerini tasarlamak bağlamında, çeşitli uygulamalar için tek yönlü ışık aktarımına ihtiyaç duyuluyor.”
Önceden karşılıksız bir etki meydana getirmek için harici mıknatısların kutuplanması gerekiyordu. Bu durum ise hantal, sıcaklığı değişken ve bazen diğer bileşenlerle uyumsuz cihazlara yol açıyor. Yeni bulgular, hantal ve ağır mıknatıslara ihtiyaç olmadan elektromanyetik karşılıklılık yasasını kırmanın en basit ve en yoğun yöntemini sağlıyor.
“Bu gibi ‘zamana dayalı’ biçimler, tek yönlü ışık aktarımını ve hatta sinyalin artırılmasını sağlayan basit ve yoğun malzeme platformları tasarlamayı mümkün hale getirecek” diye açıklıyor Xuchen.
Aalto Üniversitesi. Ç: O.
