Grafensko pojačalo otvara mogućnost korištenja ranije nepristupačnih frekvencija

Znanstvena skupina koja radi na Institutu Loughborough stvorila je jedinstveni uređaj koji se može pojačati ranije neuhvatljivi teraherc valovi su pojačalo grafena, a to, pak, otvara put novim revolucionarnim tehnologije.

Što su terahertz valovi

Terahertz valovi nalaze se između infracrvenog i mikrovalnog zračenja u spektru frekvencije svjetlosti, ali zbog izuzetno niske energije znanstvenici još nisu uspjeli iskoristiti svoj potencijal.

Ovaj je fenomen poznat kao "Teraherc jaz".

Sposobnost registracije, a još više pojačavanja THz valova, otvorila bi nove mogućnosti u medicini, komunikacijama, svemirskoj industriji itd. No, možda najvažnija primjena takvih valova bila je sposobnost zamjene rentgenskih uređaja apsolutno sigurnim terahertzima.

Ali prije izuma grafenskog pojačala, valne duljine od 3 mm do 30 μm bilo je nemoguće koristiti, jer je postojao izuzetno slab signal iz svih postojećih izvora.

Stvaranje novog pojačala za grafen (tranzistor)

Istraživački tim uspio je stvoriti novu vrstu optičkog tranzistora koji funkcionira kao THz pojačalo, zahvaljujući upotrebi grafena i visokotemperaturnog supravodiča.

Načelo rada uređaja temelji se na svojstvima grafena koji je potpuno proziran i neosjetljiv na svjetlost, a njegovi elektroni nemaju masu. Dakle, pojačalo je napravljeno od dva sloja grafena i jednog sloja supravodiča.

Tamo se grafenski bezmasni elektroni hvataju, u takozvani "sendvič". I cijela je ova struktura povezana s izvorom napajanja

Dakle, kada teraherc zračenje pogodi vanjski prozirni sloj grafena, tada se unutar THz tranzistora fotoni pretvaraju u bezmasni elektroni, koji se zatim transformiraju natrag u Tz zračenje, ali zbog vanjskog izvora energije, puno više intenzivno.

Dakle, postoji odraz pojačanog signala koji je na pojačalo dolazio izvana.

Odnosno, uređaj odražava snažniji snop svjetlosti u odnosu na dolazni.

Prema riječima profesora Kusmartseva, inženjeri u punom jeku rade na razvoju uređaja i vjerojatno će prototipi biti spremni za cjelovito testiranje u roku od godinu dana.

Izgledi za novo pojačalo

Zapravo, novi uređaj (ako je u pitanju komercijalna upotreba) otvara najšire mogućnosti, jer je naš svijet doslovno preplavljen THz zračenjem.

Svi živi organizmi ne samo da apsorbiraju, već i emitiraju svjetlost u rasponu teraherca. Odnosno, proučavanjem ovog spektra mogu se razumjeti mnogi biokemijski procesi u procesu rada, na primjer, mozga.

Aktivna upotreba terahertz zračenja dovest će područja kao što su snimanje, tomografija i med na potpuno novu razinu. dijagnostika, kontrola okoliša i bio-identifikacija.

Ovo jedinstveno otkriće objavljeno je u Fizička pregledna pisma.

Ako vam se svidio materijal, ocijenite ga lajkom i objavite ponovo. Izvorni članak objavljen je na web mjestu energofiksik.com