製造の進歩が素材を流行に戻す

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アデレード大学フォトニクスおよび高度センシング研究所のアンディ・ボーズ博士 (右) と RMIT 大学の特別教授アーナン・ミッチェル。 CREDIT アデレード大学。

アデレード大学フォトニクスおよび高度センシング研究所のアンディ・ボーズ博士 (右) と RMIT 大学の特別教授アーナン・ミッチェル。クレジット
アデレード大学。

要約：
世界で最も重要な人工材料の XNUMX つが流行に戻っています。これは、科学者が宇宙航行や農業などの新しく多様な将来の用途にその特性を利用しているためです。

製造の進歩が素材を流行に戻す

南オーストラリア州アデレード | 投稿日: 20 年 2023 月 XNUMX 日

アデレード大学の Dr Andy Boes と RMIT 大学の Distinguished Professor Arnan Mitchell は、ニオブ酸リチウム (LN) をフォトニックチップで利用するための開発のリーダーです。

「ニオブ酸リチウムは、他の材料とは異なり、マイクロ波から UV 周波数まで、光の全スペクトルにわたって電磁 (EM) 波を生成および操作できるため、フォトニクス (光の科学と技術) の分野で新しい用途があります。」ボス博士。

「シリコンは電子回路に最適な材料でしたが、フォトニクスではその限界がますます明らかになっています。 LN は、その優れた機能と製造の進歩により、再び流行に乗っています。これは、LN が半導体ウエハー上の薄膜として容易に入手できるようになったことを意味します。」

人間の髪の毛の約 100 分の XNUMX の薄さの LN の層が、半導体ウェーハ/基板上に配置されます。フォトニック回路は、チップの用途に合わせて調整された LN 層に印刷されます。指の爪ほどの大きさのチップの内部には、XNUMX種類の回路が含まれている可能性があります。

「LN から統合フォトニックチップを製造する能力は、光のスペクトルのあらゆる部分を使用する技術のアプリケーションに大きな影響を与えるでしょう。」ミッチェル特別教授は言った。

「フォトニックチップは、光ファイバー通信をはるかに超えて産業を変革できるようになりました。」

月には GPS がないため、将来の月面探査機のナビゲーションシステムでは代替システムを使用する必要があり、そこでフォトニックチップが登場します。スペクトルの赤外線部分で信号を検出することにより、レーザーを備えたフォトニックチップがそれに向けられます。外部信号を必要とせずに動きを測定できます。

Boes 博士と Mitchell 特別教授は、LN の世界的リーダーのチームを集め、LN の機能と将来のアプリケーションの可能性に関するレビューを Science 誌に発表しました。

より身近な LN テクノロジーを使用して、果物の熟度を検出できます。熟した果実から放出されるガスは、スペクトルの中赤外線部分の光によって吸収されます。果樹園でホバリングしているドローンは、別のドローンに光を送信し、光が吸収される程度と、果物が収穫できる時期を感知します。このようなシステムは、既存の技術よりも小さく、簡単に展開でき、農家により多くの情報をリアルタイムで提供できる可能性があるという利点があります。

LN は 1949 年に初めて発見され、それ以来フォトニクスで使用されてきましたが、これらの進歩が実現されたのは今だけです。

「オーストラリアでこれらのチップを製造する技術があり、それらを使用する産業があります」とミッチェル特別教授は述べています。

「これは現在起こっているSFではなく、LNフォトニック技術の可能性を利用するための競争が激化しています。」

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