Grafeno stiprintuvas atveria perspektyvą naudoti anksčiau nepasiekiamus dažnius

Loughborough institute dirbanti mokslinė grupė sukūrė unikalų prietaisą, galintį sustiprinti anksčiau nepagaunamos terahercų bangos yra grafeno stiprintuvas, ir tai savo ruožtu atveria kelią į naujus revoliucinius technologijas.

Kas yra terahercinės bangos

Teraherco bangos yra šviesos dažnio spektre tarp infraraudonųjų ir mikrobangų spindulių, tačiau dėl ypač mažos energijos mokslininkai dar negalėjo išnaudoti jų galimybių.

Šis reiškinys paprastai žinomas kaip „Teraherco tarpas“.

Gebėjimas registruotis ir juo labiau sustiprinti THz bangas atvers naujas galimybes medicinoje, komunikacijose, kosmoso pramonėje ir kt. Bet bene svarbiausias tokių bangų pritaikymas buvo galimybė pakeisti rentgeno aparatus absoliučiai saugiais teraherciniais.

Tačiau prieš išradus grafeno stiprintuvą, bangos ilgiai nuo Nuo 3 mm iki 30 μm jo naudoti buvo neįmanoma, nes iš visų esamų šaltinių buvo pateiktas itin silpnas signalas.

Naujo grafeno stiprintuvo (tranzistoriaus) sukūrimas

Tyrėjų komandai pavyko sukurti naujo tipo optinį tranzistorių, kuris veiktų kaip THz stiprintuvas, dėl grafeno ir aukštos temperatūros superlaidininko naudojimo.

Prietaiso veikimo principas yra pagrįstas grafeno, kuris yra visiškai skaidrus ir nejautrus šviesai, savybėmis, o jo elektronai neturi masės. Taigi stiprintuvas yra sudarytas iš dviejų grafeno sluoksnių ir vieno superlaidininko sluoksnio.

Būtent ten yra užfiksuoti be masės grafeno elektronai, vadinamajame „sumuštinyje“. Ir visa ši struktūra yra prijungta prie maitinimo šaltinio

Taigi, kai teraherco spinduliuotė patenka į išorinį skaidrų grafeno sluoksnį, tada THz viduje tranzistoriai fotonai paverčiami be masės elektronai, kurie vėliau vėl virsta Tz spinduliuote, tačiau dėl išorinio energijos šaltinio daug daugiau intensyvus.

Taigi yra sustiprinto signalo, kuris atėjo į stiprintuvą iš išorės, atspindys.

Tai yra, prietaisas atspindi galingesnį šviesos spindulį, palyginti su gaunamu.

Taigi, pasak profesoriaus Kusmartsevo, inžinieriai įsibėgėja kurdami įrenginį ir, tikriausiai, prototipai bus paruošti pilnam išbandymui per metus.

Naujo stiprintuvo perspektyvos

Tiesą sakant, naujas įrenginys (jei jis visiškai naudojamas komerciškai) atveria plačiausias galimybes, nes mūsų pasaulis tiesiogine prasme yra THz spinduliuotės perpildymas.

Visi gyvi organizmai ne tik sugeria, bet ir skleidžia šviesą terahercų diapazone. Tai yra, tiriant šį spektrą, galima suprasti daugelį biocheminių procesų darbo procese, pavyzdžiui, smegenyse.

Aktyviai naudojant teraherco spinduliuotę tokios sritys kaip vaizdavimas, tomografija ir medus bus visiškai naujos. diagnostika, aplinkos stebėjimas ir biologinis identifikavimas.

Šis unikalus atradimas buvo paskelbtas m Fizinės apžvalgos laiškai.

Jei jums patiko medžiaga, tada įvertinkite ją kaip ir paskelbkite. Originalus straipsnis paskelbtas svetainėje energofiksik.com