Grafenski ojačevalnik odpira možnost uporabe prej nedostopnih frekvenc

Znanstvena skupina, ki deluje na inštitutu Loughborough, je ustvarila edinstveno napravo, ki jo je mogoče ojačati že prej izmuzljivi teraherčni valovi so ojačevalec grafena, kar pa odpira pot novim revolucionarnim tehnologije.

Kaj so teraherčni valovi

Terahertzovi valovi se nahajajo med infrardečim in mikrovalovnim sevanjem v spektru svetlobne frekvence, vendar zaradi izjemno nizke energije znanstveniki še niso mogli izkoristiti svojega potenciala.

Ta pojav je splošno znan kot "Terahercova vrzel".

Sposobnost registracije in še bolj ojačanja THz valov bi odprla nove možnosti v medicini, komunikacijah, vesoljski industriji itd. Morda pa je bila najpomembnejša uporaba takšnih valov zmožnost nadomestitve rentgenskih naprav s popolnoma varnimi teraherčnimi.

Toda pred izumom grafenskega ojačevalnika so bile valovne dolžine od 3 mm do 30 μm je bilo nemogoče uporabiti, saj je bil iz vseh obstoječih virov izredno šibek signal.

Ustvarjanje novega ojačevalnika grafena (tranzistor)

Raziskovalni skupini je uspelo ustvariti novo vrsto optičnega tranzistorja, ki deluje kot ojačevalec THz, zahvaljujoč uporabi grafena in visokotemperaturnega superprevodnika.

Načelo delovanja naprave temelji na lastnostih grafena, ki je popolnoma prozoren in neobčutljiv na svetlobo, njegovi elektroni pa nimajo mase. Ojačevalnik je torej izdelan iz dveh grafenskih plasti in ene superprevodniške plasti.

Tam se zajemajo brezmasni elektroni grafena, v tako imenovani "sendvič". In ta celotna struktura je povezana z virom energije

Torej, ko terahercno sevanje zadene zunanjo prosojno plast grafena, se znotraj THz tranzistorja fotoni pretvorijo v brezmasni elektroni, ki se nato pretvorijo nazaj v Tz sevanje, a zaradi zunanjega vira energije veliko več intenzivno.

Tako obstaja odsev ojačenega signala, ki je na ojačevalnik prišel od zunaj.

To pomeni, da naprava odbija močnejši svetlobni žarek v primerjavi s prihajajočim.

Torej, po besedah ​​profesorja Kusmartseva, inženirji v polnem razmahu delajo na razvoju naprave in verjetno bodo prototipi pripravljeni na popolno testiranje v enem letu.

Možnosti za nov ojačevalnik

Dejansko nova naprava (če gre za polno komercialno uporabo) odpira najširše možnosti, ker je naš svet dobesedno preplavljen s THz sevanjem.

Vsi živi organizmi ne samo absorbirajo, ampak tudi oddajajo svetlobo v območju terahercev. To pomeni, da lahko s proučevanjem tega spektra razumemo številne biokemične procese v procesu dela, na primer v možganih.

Aktivna uporaba teraherčnega sevanja bo področja, kot so slikanje, tomografija in med, pripeljala na povsem novo raven. diagnostika, spremljanje okolja in bio-identifikacija.

To edinstveno odkritje je bilo objavljeno leta Fizična pregledna pisma.

Če vam je bil material všeč, ga ocenite kot všeč in objavite. Izvirni članek je objavljen na spletni strani energofiksik.com