สู่โครงสร้างของมันแต่ปิดกั้นส่วนอื่นๆ ขนาดของระยะห่างระหว่างองค์ประกอบขัดแตะ – ในกรณีนี้คือแท่งทังสเตน – สอดคล้องกับความยาวคลื่นของรังสีที่ยอมรับโดยประมาณโพรงหรือช่องที่สร้างขึ้นในโครงสร้างโทนิคสามารถให้รังสีผ่านได้ซึ่งจะไม่ทะลุผ่านคริสตัลที่ไม่เปลี่ยนแปลง (SN: 10/24/98, p. 271) ดังนั้น นักวิจัยจึงสามารถสร้างอุปกรณ์ที่นำรังสีผ่านคริสตัลในลักษณะที่ควบคุมได้ ทำให้เกิดส่วนประกอบที่ควบคุมแสงได้ เช่น ท่อนำคลื่น ตัวแยกแสงแบบแท่งปริซึม และเลเซอร์
ไม่ไกลนัก นักพัฒนาเทคโนโลยีกล่าวว่า
วงจรโฟโตนิกไมโครเซอร์กิตที่ประมวลผลลำแสงแบบเดียวกับที่ชิปไมโครอิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบันประมวลผลกระแสไฟฟ้า ในบรรดาข้อได้เปรียบที่เป็นไปได้หลายประการ วงจรที่ใช้แสงดังกล่าวควรทำงานเร็วกว่าและกินไฟน้อยกว่าวงจรไมโครอิเล็กทรอนิกส์
เป้าหมายหนึ่งสำหรับโทนิคส์คือการสร้างแหล่งกำเนิดแสงขนาดเล็กบนชิปดังกล่าวเพื่อให้กระแสโฟตอนที่จำเป็น นักพัฒนาของแหล่งที่มาดังกล่าวมุ่งเน้นไปที่แสงอินฟราเรดเนื่องจากได้ถูกนำมาใช้ในการสื่อสารโทรคมนาคมด้วยไฟเบอร์ออปติกแล้ว หลายทีมได้ตรวจสอบวิธีการทางอิเล็กทรอนิกส์เพื่อกระตุ้นการปล่อยแสงอินฟราเรด
อย่างไรก็ตาม ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 Lin และเพื่อนร่วมงานของเขาได้คิดค้นการให้ความร้อนแก่ผลึกโทนิคเพื่อสร้างรังสีให้กับชิปโทนิค เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วการแผ่รังสีความร้อนจะถูกทำให้เปรอะเปื้อนในช่วงความยาวคลื่นที่หลากหลาย จึงไม่เหมาะกับงานโดยธรรมชาติ นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าผลึกโทนิคเมื่อให้ความร้อนจะสร้างแถบการแผ่รังสีที่แคบแทนที่จะเป็นวงกว้างตามปกติ
ยุ่งเหยิงโลหะ
ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 ผู้บุกเบิกผลึกโทนิคได้แสดงแนวคิดนี้โดยใช้โครงสร้างโลหะขนาดเซนติเมตรเพื่อนำทางรังสีความยาวคลื่นยาว เช่น ไมโครเวฟ อย่างไรก็ตาม โลหะมักจะดูดซับแทนที่จะสะท้อนความยาวคลื่นที่สั้นกว่าของอินฟราเรดและแสงที่ตามองเห็นซึ่งจำเป็นสำหรับวงจรโทนิค ดังนั้น คริสตัลโทนิคจึงมักทำจากวัสดุฉนวนหรือสารกึ่งตัวนำ เช่น ไททาเนียมออกไซด์ ซิลิกอนไดออกไซด์ ซิลิกอน หรือแกลเลียมอาร์เซไนด์
เมื่อ Lin และเพื่อนร่วมงานของเขาเริ่มทำงานกับคริสตัลที่ร้อน พวกเขาตระหนักดีถึงการดูดกลืนแสงที่ไม่พึงประสงค์ของโลหะ ในการทดสอบการกระตุ้นด้วยความร้อนครั้งแรกของทีม พวกเขารายงานว่าผลึกโทนิคของแท่งซิลิกอนแบบกากบาท ซึ่งให้ความร้อนถึง 137 องศาเซลเซียส ปล่อยออกมาอย่างมากที่ความยาวคลื่นที่สั้นกว่า 10 ไมโครเมตร (ม.) แต่มีการปล่อยก๊าซออกมาน้อยกว่ามากที่ความยาวคลื่นที่ยาวกว่า การค้นพบนี้ตีพิมพ์ในปี 2543
ทีมของ Lin หันไปใช้ทังสเตนหลังจากพิจารณาสำหรับโครงการอื่น นักวิทยาศาสตร์ของ Sandia กำลังพัฒนาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยความร้อนจากการแผ่รังสี เช่น จากเตาเผา โดยตกลงมาบนเซลล์เทอร์โมโฟโตโวลตาอิก (TPV) เมื่อเซลล์แสงอาทิตย์เปลี่ยนแสงแดดเป็นไฟฟ้า เซลล์ TPV จะเปลี่ยนรังสีอินฟราเรดเป็นไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า TPV ให้คำมั่นว่าจะมีประสิทธิภาพ เสียงเงียบ และทนทานเนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ ปัญหาใหญ่ของแนวคิดดังกล่าวคือการบรรจุรังสีเข้มข้นจากแหล่งความร้อนลงในแถบความยาวคลื่นที่เซลล์ TPV ตอบสนอง
สำหรับโครงการ Sandia TPV Lin และผู้ร่วมงานของเขากำลังพิจารณาสร้างแผ่นกั้นบางๆ ของทังสเตน นอกจากการมีจุดหลอมเหลวที่สูงมาก สูงกว่า 3,400C แล้ว ทังสเตนยังดูดซับการแผ่รังสีความร้อนที่ความยาวคลื่นยาว และส่งกลับคืนที่ความยาวคลื่นสั้นซึ่งเหมาะสำหรับเซลล์ TPV
ผลลัพธ์ทางทฤษฎีที่เผยแพร่โดย Ihab F. El-Kady และเพื่อนร่วมงานของเขาที่ Ames National Laboratory และ Iowa State University ที่ Ames ได้แนะนำว่าโลหะบางชนิดอาจมีประโยชน์สำหรับผลึกโทนิค
แม้จะไม่เชื่อในการคำนวณของ Ames แต่ Lin ก็ตัดสินใจลองยิงไกล James G. Fleming เพื่อนร่วมงานของ Sandia ได้เสนอวิธีใช้ผลึกซิลิกอนเป็นแม่แบบเพื่อสร้างโครงสร้างที่เหมือนกันในทังสเตน เมื่อทำสำเร็จ กลุ่มของ Lin ก็พบว่าตัวเองครอบครองวัสดุที่ไม่เหมือนสิ่งใดที่มีอยู่ก่อนหน้านี้ นั่นคือผลึกโทนิคโลหะที่ทำงานที่ความยาวคลื่นแสง
ยิ่งไปกว่านั้น ไม่เหมือนกับผลึกโทนิคของซิลิคอนที่เปราะบางตรงที่ วัสดุนี้มีความเหนียวพอที่จะยึดระหว่างอิเล็กโทรดได้ เช่นเดียวกับเส้นใยหลอดไฟ
เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> เซ็กซี่บาคาร่า
