Grafenforsterker åpner muligheten for å bruke tidligere utilgjengelige frekvenser

En vitenskapelig gruppe som arbeider ved Loughborough Institute har laget en unik enhet som er i stand til å forsterke tidligere unnvikende terahertz-bølger er en grafenforsterker, og dette åpner igjen for nye revolusjonerende teknologier.

Hva er terahertz-bølger

Terahertz-bølger ligger mellom infrarød og mikrobølgestråling i lysfrekvensspekteret, men på grunn av ekstremt lav energi har forskere ennå ikke vært i stand til å utnytte potensialet.

Dette fenomenet er kjent som "Terahertz Gap".

Evnen til å registrere seg, og enda mer for å forsterke THz-bølgene, ville åpne for nye muligheter innen medisin, kommunikasjon, romfartsindustrien, etc. Men den viktigste bruken av slike bølger var kanskje muligheten til å erstatte røntgenmaskiner med helt sikre terahertz-maskiner.

Men før oppfinnelsen av grafenforsterkeren, bølgelengder fra 3 mm til 30 μm det var umulig å bruke, da det var et ekstremt svakt signal fra alle eksisterende kilder.

Opprettelse av en ny grafenforsterker (transistor)

Forskergruppen klarte å lage en ny type optisk transistor som fungerer som en THz-forsterker, takket være bruken av grafen og en høytemperatur superleder.

Operasjonsprinsippet til enheten er basert på egenskapene til grafen, som er helt gjennomsiktig og ufølsom for lys, og elektronene har ingen masse. Så forsterkeren er laget av to grafenlag og et superlederlag.

Det er der fangsten av masseløse elektroner av grafen foregår, i den såkalte "sandwichen". Og hele denne strukturen er koblet til en strømkilde

Så når terahertz-stråling treffer det ytre gjennomsiktige grafenlaget, konverteres fotonene til THz-transistoren til masseløse elektroner, som deretter blir transformert tilbake til Tz-stråling, men på grunn av en ekstern strømkilde, mye mer intens.

Dermed er det en refleksjon av det forsterkede signalet som kom til forsterkeren utenfra.

Det vil si at enheten reflekterer en kraftigere lysstråle sammenlignet med den innkommende.

Så, ifølge professor Kusmartsev, jobber ingeniører hardt for å utvikle enheten, og sannsynligvis vil prototyper være klare for full testing innen et år.

Utsiktene til en ny forsterker

Faktisk åpner den nye enheten (hvis det kommer til full kommersiell bruk) de største mulighetene, fordi vår verden bokstavelig talt renner over av THz-stråling.

Alle levende organismer absorberer ikke bare lys i terahertz-området. Det vil si at man ved å studere dette spekteret kan forstå mange biokjemiske prosesser i arbeidsprosessen, for eksempel i hjernen.

Den aktive bruken av terahertz-stråling vil bringe områder som bildebehandling, tomografi og honning til et helt nytt nivå. diagnostikk, miljøovervåking og bioidentifisering.

Denne unike oppdagelsen ble publisert i Fysiske gjennomgangsbrev.

Hvis du likte materialet, så vurder det som og legg ut på nytt. Den originale artikkelen er lagt ut på nettstedet energofiksik.com