劍橋大學的研究隊伍已揭開了電磁性的一個秘密；它能使天線的設計小到可集成到一晶片上。現代電子學中最大的問題是天線仍然十分大。原因有二；1.馬克斯威的電磁理論不夠全面；2. 與能量輻射相關的物理量沒有很好理解。劍橋大學的研究人員發現用壓電材料薄膜也能發射電磁波；對電磁的性質有了新的認識。提出電場對稱破缺和電子加速都能電磁發射的理論。這種發現對將來的套用十分重要，不僅在每日使用的移動技術，也幫助發展網際網路；普及每日在家和辦公室的計算。晶片上超小天線使天線向前產生巨大飛躍。
劍橋大學的研究隊伍已揭開了電磁性的一個秘密；它能使天線的設計小到可集成到一電子晶片上。這些最小的天線，稱為半導體設計的最後一道防線，是無線電通訊的一次巨大飛躍。
新結果發表在物理評論快報（the journal physical review Letters)期刊上。這些研究人員提議，電磁波不僅由電子加速產生；也由一種稱為對稱破缺的現象產生。對無線電通訊而言，這個發現，可幫助監定經典電磁理論和量子力學理論的重疊點。
由於電子加速導致輻射的現象早在一個多世紀前就確定了。量子力學無這方面的論述。新觀察到的電場對稱破缺導至輻射，可提供這二個領域的一些聯繫。
無論通訊塔或手機的天線，在現代電子學中最大的問題，就是天線仍然十分大，和電子線路不匹配，線路是超小，而且隨時間延長，還要變小。
想把系統做小，天線是個限制的因素。天線的尺寸由使用的波長和傳輸頻率決定。大多情況下，採用天線尺寸和套用特性的妥協辦法。
另一個問題是，和能量輻射相關的物理變數沒有很好地了解；現在只有馬克斯威的電磁理論；電磁輻射由加速電子產生。
但這理論處理電介質固體發射無線電波時就出問題；在電介質中，沒有自由電子。但電介質諧振器已在行動電話中用作天線。這是什麽道理？科學家不解，已有60多年了。
劍橋研究隊伍用壓電材料薄膜，一種典型的絕緣材料，在某種頻率下這種材料不僅變成有效的共振器，並能有效地發射，表明它們能用作天線。
研究人員決定，出現這種現象的理由是電場對稱破缺（symmetry breaking of the electric field )附帶有電子加速。在一已知系統內，對稱是一種指示，電子的電荷不運動時，電場是對稱的。
研究人員發現，壓電薄膜受到非對稱激發時，系統的對稱類似被打破，引起相應的對稱破缺而導致電磁輻射。
如想利用這些材料傳送能量，就必須打破對稱和加速電子。這是電磁理論缺少的一塊拼團。這些結果幫助了解電磁性和量子力學的交叉點。它打開探索的整個可能。
這種發現將來的套用是十分重要的。不僅在每日使用的移動技術，也幫助發展網際網路：普及每日在家和辦公室的計算。在晶片上超小的天線是向前的巨大跳躍。
參考文獻：
'New understanding of electromagnetism could enable'antennas on a chip'" www.camac.uk/research/news/new-understanding-of-electromagnetism-could-enable-antennas-on-a-chip
