Quelle : Loughborough University
Forscher haben eine neue erstellt Graphen Gerät, das neue und schwer fassbare Frequenzen in der elektromagnetisch Spektrum. Nach a phys.org-Bericht das Gerät ermöglicht Wissenschaftlern den Zugriff auf Terahertz-Wellenlängen was revolutionäre Technologien ermöglicht.
VERBINDUNG: GRAPHEN KANN AUCH ALS 3D-MATERIAL ANGESEHEN WERDEN, NEUE STUDIENANSPRÜCHE
Graphen und die Physik der Terahertzwellen
Bekannter für die meisten sind Mikrowellen und Infrarot - beide Wellenlängen des Lichts, die unter das visuelle Spektrum fallen. Ebenso existieren unterhalb unserer grundlegenden Sinneswahrnehmung Terahertz-Wellen THz zwischen ihnen und sind schwach enegisch, was es für Wissenschaftler schwierig macht, ihre zu nutzen. Energie und verwenden Sie es für die Technologie. Dieses Problem wird als "Terahertz-Lücke" bezeichnet.
In der Vergangenheit war es unmöglich, die Terahertz-Lücke zu schließen, da THz-Wellensignale T-Strahlen mit einem Bereich zwischen 30 mm und 30 µm für den praktischen Gebrauch zu schwach waren.
Angewandte Physik verbessert die Lebensqualität
Diese neue Fähigkeit zur Erkennung und Verstärkung von T-Strahlen läutet ein neues Zeitalter ein. medizinisch , Kommunikation , Satellit und sogar kosmologisch Tech.
Zum Beispiel Röntgenstrahlen - für ein breites Spektrum medizinischer Verfahren verwendet - sind in großen Dosen schädlich, aber derzeit für einen umfangreichen Katalog medizinischer Dienstleistungen erforderlich. Röntgenstrahlen bieten eine sichere, zerstörungsfreie Alternative und verändern die medizinische Praxis.
Technisch eine neue Art von optischer Transistor das Team von Physikern hinter dem THz-Verstärker verwendete Graphen und eine Hochtemperatur Supraleiter um das neue Gerät zu erstellen.
Die Eigenschaften von Graphen - transparent, lichtunempfindlich und mit Nullmassenelektronen - besteht aus zwei Schichten Graphen. In Verbindung mit einem Supraleiter werden die masselosen Elektronen wie ein sehr leichtes Sandwich zwischen diesen Schichten eingeschlossen.
Leistung "ex nihilo" vom Graphenverstärker
Insgesamt ist das Gerät an eine Stromquelle angeschlossen. Wenn die Strahlung Energie auf die äußere Schicht des Graphens trifft, binden sich eingeschlossene Partikel an ausgehende Wellen und verstärken diese.
"Wenn das THz-Licht auf das Sandwich fällt, wird es wie ein Spiegel reflektiert", sagte Professor Fedor Kusmartsev von Loughborough University Fachbereich Physik, im phys.org-Bericht.
"Der Hauptpunkt ist, dass mehr Licht reflektiert wird als auf das Gerät fällt", fügte er hinzu. "Es funktioniert, weil externe Energie von einer Batterie oder von Licht geliefert wird, das von anderen, höheren Frequenzen im Elektromagnet auf die Oberfläche trifftSpektrum. Die THz-Photonen werden vom Graphen in masselose Elektronen umgewandelt, die wiederum in reflektierte, angeregte THz-Photonen zurückverwandelt werden. Aufgrund einer solchen Umwandlung nehmen die THz-Photonen Energie von der Graphen - oder von der Batterie - und die schwachen THz-Signale werden verstärkt. "
Terahertz-Kraft kommt zu einem Wissenschaftler in Ihrer Nähe
zuerst veröffentlicht in Physical Review Letters Bei diesem Durchbruch arbeitet das Team von Physikerautoren an der Fertigstellung des Prototyps des Geräts, der in Kürze getestet werden soll. Prof. Kusmartsev hofft, den Verstärker innerhalb eines Jahres auf den Markt bringen zu können.
Wenn es in die sprichwörtlichen Regale kommt, erwartet Prof. Kusmartsev, dass das Gerät die Technologie radikal verändern wird, insbesondere bei der Untersuchung und Kartierung der menschliches Gehirn .