Ի տարբերություն սովորական հեղուկաբյուրեղային էկրանների, որոնք պարզապես մթնեցնում են պատկերը, Հեռավորարևելյան դաշնային համալսարանի (ՀԱԴՀ) և Երևանի պետական համալսարանի (ԵՊՀ) գիտնականների մշակումը հնարավորություն է տալիս էլեկտրականությամբ շրջել լույսի ճառագայթը՝ առանց այն աղավաղելու և առանց պայծառությունը կորցնելու։ 8 միկրոն հաստությամբ այս տեխնոլոգիան խոստանում է ազատել բարդ օպտիկական սարքերը մեծածավալ պտտվող մասերից՝ դրանք ավելի հավաք և հուսալի դարձնելով, գրում է «Научная Россия»-ն։
Լույսի բևեռացումը լուսային ալիքի տատանումների ուղղությունն է։ Այս պարամետրի կառավարումն անհրաժեշտ է ֆոտոնիկայում, լազերային տեխնիկայում, դիսփլեյների տեխնոլոգիաներում, օպտիկական տվիչներում և կապի համակարգերում։ Սովորաբար դրա համար օգտագործվում են բարդ կարգավորում պահանջող հատուկ օպտիկական տարրեր, սակայն հեղուկ բյուրեղները թույլ են տալիս փոխել միջավայրի հատկությունները էլեկտրական դաշտի միջոցով՝ առանց սարքի մեխանիկական վերակառուցման։
Գիտնականներն աշխատել են խոլեստերիկ հեղուկ բյուրեղների հետ՝ նյութեր, որոնցում մոլեկուլները պարուրաձև կառուցվածք են ձևավորում։ Սկզբնական վիճակում մոլեկուլները կողմնորոշված են բջջի հիմքերին ուղղահայաց. այսպիսի փոխդասավորությունն իրականանում է բջջի կրիտիկական արժեքից ցածր հաստությունների դեպքում։ Արտաքին էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ կառուցվածքը վերադասավորվում է և անցնում այսպես կոչված տրանսլյացիոն-ինվարիանտ փոխդասավորության, որում մոլեկուլների կողմնորոշումը միատարր է հիմքերի հարթությունում, բայց օրինաչափորեն փոխվում է ըստ բջջի հաստության։
«Օպտիկայում հաճախ ստիպված ենք լինում ընտրություն կատարել ճշգրտության և բազմակողմանիության միջև, երբ տարրը լավ է աշխատում կա՛մ լույսի որոշակի ալիքի երկարության, կա՛մ խիստ որոշակի կողմնորոշման դեպքում։ Մեզ հաջողվեց ցույց տալ, որ բարակ հեղուկաբյուրեղային բջիջը կարող է պահպանել լույսի գծայնությունը և միաժամանակ շրջել դրա բևեռացումը բավականին լայն սպեկտրալ տիրույթում՝ կապույտից մինչև կարմիր։ Դա շատ կարևոր հատկանիշ է կառավարվող օպտիկայի համար, քանի որ ճանապարհ է հարթում դեպի ֆոտոնիկայի համար նախատեսված ավելի հավաք վերակարգավորվող տարրեր, որտեղ լույսի կառավարումը պետք է լինի արագ, ճշգրիտ և առանց մեխանիկական շարժվող մասերի»,- պատմում է հետազոտության համահեղինակ, ֆիզիկամաթեմատիկական գիտությունների դոկտոր, Հեռավորարևելյան դաշնային համալսարանին առընթեր Գիտատար տեխնոլոգիաների և առաջատար նյութերի ինստիտուտի Ընդհանուր և փորձարարական ֆիզիկայի դեպարտամենտի պրոֆեսոր Աշոտ Գևորգյանը։
Փորձարարական տեղակայանքը ներառում էր սուպերկոնտինուումային լազեր, էլեկտրական դաշտի տակ գտնվող հեղուկաբյուրեղային բջիջ, երկու ախրոմատիկ կիսաալիքային թիթեղներ և բևեռացման խցիկ։ Հետազոտողներն աշխատել են ընդամենը 8 մկմ հաստությամբ և խոլեստերիկ պարույրի 20 մկմ քայլով հեղուկաբյուրեղային խառնուրդի հետ։ Կառավարող փոփոխական լարումը տրվել է մինչև 20 Վ տիրույթում։
Աշխատանքի առանցքային արդյունքն այն է, որ միևնույն հեղուկաբյուրեղային բջիջը կարող է ձևավորել բևեռացման տարբեր վիճակներ՝ կախված կիրառված դաշտից։ Ընտրված 172,5 × 172,5 մկմ չափսերով տիրույթում գծային բևեռացման աստիճանն աճել է՝ ցածր լարումների դեպքում մոտավորապես 0,5-ից հասնելով 0,9-ի՝ լարման մեծացմանը զուգընթաց։ Ընդ որում, ազդեցությունը թույլ էր կախված ալիքի երկարությունից 400–600 նմ տիրույթում, այսինքն՝ նույն կերպ էր աշխատում տեսանելի սպեկտրի նշված մասի տարբեր գույների համար։
«Մենք դիտարկում էինք ընդամենը 8 միկրոն հաստությամբ բջիջ և տեսական մոդելի շրջանակում ցույց տվեցինք, թե ինչպես էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ պետք է փոխվի անցնող լույսի բևեռացման վիճակը։ Կարևոր է, որ դա սոսկ միացնելու և անջատելու ազդեցություն չէ. միևնույն բջիջը տեսականորեն կարող է տալ բևեռացման տարբեր վիճակներ՝ կախված կիրառված լարումից, և Երևանի մեր գործընկերների կատարած փորձը հաստատեց դա»,- նշել է հետազոտության համահեղինակ, Հեռավորարևելյան դաշնային համալսարանին առընթեր Գիտատար տեխնոլոգիաների և առաջատար նյութերի ինստիտուտի աշխատակից Անդրեյ Մալինչենկոն։
Աշխատանքի հեղինակները նշում են, որ ստացված արդյունքները կարող են օգտակար լինել վերակարգավորվող ֆոտոնային տարրերի, էլեկտրաօպտիկական մոդուլյատորների և լույսի բևեռացման կառավարման սարքերի մշակման համար։ Հետագայում հետազոտողները ծրագրում են ուսումնասիրել նմանատիպ կառուցվածքներով ոչ միայն գծային, այլև էլիպսաձև բևեռացված լույսի անցումը։
Հետազոտությանը մասնակցել են Երևանի պետական համալսարանի և Հեռավորարևելյան դաշնային համալսարանին առընթեր Գիտատար տեխնոլոգիաների և առաջատար նյութերի ինստիտուտի մասնագետները։ Հեռավորարևելյան դաշնային համալսարանի կողմից աշխատանքին մասնակցել են Անդրեյ Մալինչենկոն և Աշոտ Գևորգյանը։
Source: https://news.am/hy/news/1049773