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Descubrimiento de los circuitos topológicos del LC que transportan ondas del EM sin la retrodispersión

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Los ingenieros han tenido éxito en la fabricación de los circuitos topológicos del LC dispuestos en un modelo del panal donde las ondas electromágneticas (EM) pueden propagar sin la retrodispersión incluso cuando los caminos dan vuelta agudamente. Estos circuitos pueden ser convenientes para el uso como guías de onda electromágneticas de alta frecuencia, que permitirían la miniaturización y la alta integración en diversos dispositivos de la electrónica, tales como teléfonos móviles.

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NIMS tuvo éxito en la fabricación de los circuitos topológicos del LC dispuestos en un modelo del panal donde las ondas electromágneticas (EM) pueden propagar sin la retrodispersión incluso cuando los caminos dan vuelta agudamente. Estos circuitos pueden ser convenientes para el uso como guías de onda electromágneticas de alta frecuencia, que permitirían la miniaturización y la alta integración en diversos dispositivos de la electrónica, tales como teléfonos móviles.

Ha habido una oleada en la búsqueda para los materiales con las propiedades topológicas, cuyas funciones no se influencian incluso si se cambian las formas de la muestra. Las propiedades topológicas primero fueron descubiertas en sistemas del electrón, y la noción se ha desarrollado más recientemente para la luz y las microondas, que se espera que sea útil para construir las guías de onda ópticas y electromágneticas inmunes a la retrodispersión. Sin embargo, la realización de propiedades topológicas en luz y microondas requiere normalmente los materiales giromagnéticos bajo campo magnético externo, o algunas estructuras complejas. Para hacer juego tecnologías existentes de la electrónica y del photonics, es importante alcanzar las propiedades topológicas basadas en los materiales convencionales y las estructuras simples.

En 2015, este equipo de investigación demostró con éxito propiedades topológicas en luz y microondas en un enrejado del panal de cilindros dieléctricos, tales como silicio. Esta vez, el equipo reveló teóricamente en una microcinta, un circuito plano, ese las ondas electromagnéticas logran propiedades topológicas cuando las tiras metálicas forman un modelo del panal y las anchuras del intra-hexágono y de la tira del inter-hexágono son diferentes. El equipo también fabricó microcintas y midió campos eléctricos en sus superficies, y observó con éxito la estructura detallada de los modos electromágneticos topológicos, donde los vórtices de la energía electromágnetica polarizados en una dirección específica se generan durante la propagación de onda.

Esta investigación demuestra que la propagación topológica de ondas electromagnéticas se puede inducir usando los materiales convencionales en una estructura simple. Porque la propagación topológica de la onda electromagnética es inmune al retrodifusor incluso cuando los caminos dan vuelta agudamente, los diseños de circuitos electromágneticos compactos llegan a ser posibles, llevando a la miniaturización y a la alta integración de los dispositivos de la electrónica. Además, la dirección del vórtice y la vorticidad asociada a modos electromágneticos topológicos se pueden utilizar como soportes en comunicaciones de alta densidad de la información. Todas estas características pueden contribuir al desarrollo de la sociedad de la información avanzada representado por IoT y los vehículos autónomos.