电路设计的突破使电子更能抵抗损坏和缺陷。

电路设计的突破使电子更能抵抗损坏和缺陷。

人们越来越依赖他们的移动电话、平板电脑和其他便携式设备来帮助他们导航日常生活。但是这些小玩意儿很容易失效,这通常是由于他们的复杂电子产品中的小缺陷所引起的。现在,在今天的自然电子从细节在先进科学研究中心的研究人员的一项创新论文(ASRC)在纽约城市大学提供强大的保护电路损坏,影响信号的传输研究中心。

研究人员使用非线性谐振器来塑造一个电路阵列,其功能证明对通常会中断信号传输的缺陷具有鲁棒性。

突破是在安德列实验室的ù,ASRC的光电计划主任。铝ù和他的同事从纽约城市学院、德克萨斯大学和特拉维夫大学在奥斯丁的灵感来自三个英国研究人员谁赢得2016高贵的物理学奖的工作的开创性工作,并梳理出,物质的特殊性质(如导电性)可以保存在某些材料,尽管在物质的形式或形状连续变化。这个概念与数学研究空间性质,在连续变形保存topology-a分支相关。

“在过去的几年里,将此物质拓扑材料科学的光传播的概念一直有强烈的兴趣,说:”ù。我们通过这个项目实现了两个目标:首先,我们证明了我们可以使用拓扑学的科学来促进电子和电路元件中的电磁波的传播。第二,我们证明了与这些拓扑现象相关的固有鲁棒性可以由在电路中行进的信号自诱导,并且我们可以使用合适的定制非线性在电路阵列中实现这种鲁棒性。

为了实现他们的目标,研究小组使用非线性谐振器来建立电路阵列的带图。该阵列的设计,使信号强度的变化可能会导致在带图的拓扑结构的变化。对于低信号强度,电子电路的设计支持一个微不足道的拓扑结构,因此不提供缺陷保护。在这种情况下,由于缺陷被引入到阵列中,信号传输和电路的功能受到了负面影响。

然而,当电压超过某一特定阈值时,频带图的拓扑自动被修改,并且信号传输不受电路阵列中引入的任意缺陷的阻碍。这提供了电路中拓扑转换的直接证据,该电路转化为对缺陷和无序的自诱导鲁棒性。

“当我们施加高电压信号,系统重新配置本身,诱导的拓扑传播跨越谐振器允许信号传输没有任何问题的整个链条,”A. Khanikaev说,在研究纽约城市大学教授合著者。由于该系统是非线性的,它能够经历一个异常的过渡,即使在电路存在缺陷或损坏的情况下,也能使信号传输健壮。

“这些思想开放本身强大的电子刺激的机会和显示复杂的数学概念,如拓扑之一,可以对常见的电子设备,现实生活中的影响,”Yakir Hadad说,作者和前博士后基地ù集团牵头,目前在特拉维夫大学教授,以色列。“类似的想法可以应用于非线性光学电路,并扩展到两个三维非线性超材料。”

关于先进科学研究中心

在研究中心的科学研究和教育与提升城市大学以后通过五种独特的举措,但日益相互关联的学科:环境科学、纳米科学、神经科学、光子学和结构生物学。ASRC促进合作,跨学科研究文化与每个在ASRC的核心设施的举措,著名的研究人员并肩工作,共享设备,是最先进的。

关于纽约城市大学研究生中心

纽约城市大学研究生中心(CUNY)是公共研究生教育致力于提高公众通过开创性的研究,一个领导者认真的学习,和理性的辩论。研究中心提供的有抱负的学生40多名博士和硕士课程的最高标准,教的顶尖教师从全世界最大的公共城市大学理。通过40多个中心,机构和举措,包括其先进科学研究中心(ASRC),研究中心影响公共政策和话语形态创新。研究中心的广泛公共项目使它成为文化和对话的家园。

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