Grafeeni võimendi avab väljavaate kasutada varem ligipääsmatuid sagedusi

Loughborough Instituudis töötav teadusrühm on loonud ainulaadse seadme, mis on võimeline varem võimendama raskesti tabatavad terahertsilised lained on grafeeni võimendi ja see omakorda avab tee uuele revolutsioonilisele tehnoloogiaid.

Mis on terahertsilised lained

Terahertsi lained paiknevad valgussageduse spektris infrapuna- ja mikrolainekiirguse vahel, kuid ülimadalate energiate tõttu pole teadlased veel suutnud nende potentsiaali ära kasutada.

Seda nähtust tuntakse tavaliselt kui "Terahertzi lõhe".

Registreerimisvõime ja veelgi enam THz-lainete võimendamine avaks uusi võimalusi meditsiinis, kommunikatsioonis, kosmosetööstuses jne. Kuid võib-olla oli selliste lainete kõige olulisem rakendus võimalus asendada röntgeniaparaadid absoluutselt ohutute terahertsidega.

Kuid enne grafeeni võimendi leiutamist on lainepikkused alates 3 mm kuni 30 μm seda oli võimatu kasutada, kuna kõigi olemasolevate allikate signaal oli äärmiselt nõrk.

Uue grafeenivõimendi (transistori) loomine

Uurimisrühmal õnnestus tänu grafeeni ja kõrgtemperatuurse ülijuhi kasutamisele luua uut tüüpi optiline transistor, mis toimib THz võimendina.

Seadme tööpõhimõte põhineb grafeeni omadustel, mis on täiesti läbipaistev ja valgustundetu ning selle elektronidel puudub mass. Niisiis on võimendi valmistatud kahest grafeenikihist ja ühest ülijuhtkihist.

Seal püütakse grafeeni massita elektronid, nn "võileibu". Ja kogu see struktuur on ühendatud jõuallikaga

Niisiis, kui terahertsine kiirgus tabab välimist läbipaistvat grafeenikihti, muundatakse THz transistori footonid massita elektronid, mis seejärel muundatakse tagasi Tz kiirguseks, kuid välise jõuallika tõttu palju muud intensiivne.

Seega peegeldub võimendi väljastpoolt tulnud võimendatud signaal.

See tähendab, et seade peegeldab sissetulevaga võrreldes võimsamat valgusvihku.

Nii et professor Kusmartsevi sõnul töötavad insenerid täie hooga seadme väljatöötamise kallal ja tõenäoliselt on prototüübid aasta jooksul täielikuks testimiseks valmis.

Uue võimendi väljavaated

Tegelikult avab uus seade (kui tegemist on täieliku ärilise kasutusega) kõige laiemad võimalused, sest meie maailm on sõna otseses mõttes THz-kiirgusega üle ujutatud.

Kõik elusorganismid mitte ainult neelavad, vaid ka kiirgavad valgust terahertside vahemikus. See tähendab, et seda spektrit uurides saab mõista paljusid biokeemilisi protsesse tööprotsessis, näiteks ajus.

Terahertsikiirguse aktiivne kasutamine viib sellised alad nagu pildistamine, tomograafia ja mesi täiesti uuele tasemele. diagnostika, keskkonnakontroll ja biotuvastus.

See ainulaadne avastus avaldati aastal Füüsilise ülevaate kirjad.

Kui teile materjal meeldis, siis hinnake seda meeldivaks ja postitage uuesti. Algne artikkel postitatakse veebisaidile energofiksik.com