Se ha descubierto que las ondas acústicas son portadores altamente versátiles de información entre dispositivos electrónicos basados en chips, esta característica es ideal para el desarrollo de una serie de componentes electrónicos, incluidos los filtros y transductores de microondas.
Previamente se ha tratado de transmitir las ondas y algunos investigadores intentaron construir dispositivos en los que las ondas se transmitan entre dos puertos de forma no simétrica, a estos se les conoce como dispositivos no recíprocos, los cuales podrían ser particularmente prometedores para la manipulación y el enrutamiento de fonones, cuasipartículas asociadas con ondas acústicas.
Los investigadores de la Universidad de Harvard han logrado recientemente la transmisión no recíproca de ondas acústicas no recíprocas utilizando un sistema simétrico de tiempo de paridad no lineal, el cual ha sido presentado en un artículo publicado en Nature Electronics y se basa en dos resonadores acústicos acoplados colocados en una superficie de niobato de litio.
Según explica uno de los desarrolladores, Linbo Shao, notaron que el campo emergente de la acústica de microondas involucra dispositivos prácticos para las telecomunicaciones de próxima generación y los nuevos sistemas cuánticos, por lo que profundizaron en ese campo y se dieron cuenta de que el control no recíproco de las ondas acústicas, que permite aisladores y circuladores, es deseable pero difícil de lograr todavía.
Ondas acústicas por microondas
Para lograr la transmisión no recíproca de ondas acústicas de microondas, los investigadores utilizaron un sistema simétrico de tiempo de paridad (PT) que anteriormente funcionaba bien en aplicaciones ópticas, este sistema simétrico ha sido el foco de una cantidad sustancial de estudios.
En su trabajo, Shao y sus colegas decidieron aplicar este sistema PT a una plataforma de ondas acústicas de niobita de litio que desarrollaron. Esta estrategia de diseño única es la innovación clave detrás de su estudio reciente.
En sus evaluaciones, los investigadores descubrieron que los dispositivos no lineales que desarrollaron podían alcanzar 10 dB de transmisión de onda acústica no recíproca a una frecuencia de 200MHz, si bien los investigadores demostraron principalmente el potencial de su sistema a 200MHz, sus hallazgos sugieren que esta frecuencia podría extenderse a 10Gz, simplemente escalando geométricamente los dispositivos. El sistema creado por Shao y sus colegas también es significativamente más compacto que la mayoría de los sistemas existentes, lo que facilita su integración dentro de otros dispositivos.
Además de vincular los sistemas acústicos con una rica física no hermitiana, la nueva plataforma presentada por Shao y sus colegas podría en última instancia permitir el desarrollo de dispositivos acústicos que antes se consideraban imposibles de fabricar.
