Wetenskap

Nuwe grafeenversterker laat nuwe frekwensies in elektromagnetiese spektrum los

Nuwe grafeenversterker laat nuwe frekwensies in elektromagnetiese spektrum los


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Navorsers het 'n nuwe grafeen-toestel geskep wat nuwe en ontwykende frekwensies in die elektromagnetiese spektrum sal ontketen. Volgens 'n phys.org-verslag sal die toestel wetenskaplikes toegang tot terahertz-golflengtes gee, wat revolusionêre tegnologie moontlik maak.

Grafeen en die fisika van terahertz-golwe

Mikrogolwe en infrarooi is vir die meeste meer bekend - albei golflengtes van die lig wat onder die visuele spektrum val. Net so onder ons basiese sintuiglike persepsie, bestaan ​​terahertz-golwe (THz) tussen hulle, en dit is laag enegies, wat dit vir wetenskaplikes moeilik maak om hul energie te benut en weer vir tegnologie te gebruik. Hierdie probleem word die "terahertz-gaping" genoem.

In die verlede was die sluiting van die terahertz-gaping onmoontlik, omdat die THz-golf (T-straal) seine met 'n reikwydte tussen 30 mm en 30 µm te swak was vir praktiese gebruik.

Toegepaste fisika verbeter die lewenskwaliteit

Hierdie nuwe vermoë om T-strale op te spoor en te versterk, sal 'n nuwe era van mediese, kommunikasie-, satelliet- en selfs kosmologiese tegnologie inlui.

X-strale - wat gebruik word vir 'n wye verskeidenheid mediese prosedures - is byvoorbeeld skadelik in groot dosisse, maar is tans nodig vir 'n uitgebreide katalogus van mediese dienste. T-strale bied 'n veilige, nie-vernietigende alternatief wat die mediese praktyk transformeer.

Die tegniese span fisici agter die THz-versterker is tegnies 'n nuwe soort optiese transistor en gebruik grafeen en 'n hoë temperatuur supergeleier om die nuwe toestel te skep.

Die eienskappe van grafeen — deursigtig, ongevoelig vir lig en met elektrone sonder massa — bestaan ​​uit twee lae grafeen. Saam met 'n supergeleier, is die massa-vrye elektrone vasgevang tussen hierdie lae, soos 'n (baie) ligte toebroodjie.

Krag "ex nihilo" vanaf die grafeenversterker

As geheel word die toestel aan 'n kragbron gekoppel, en wanneer die straling (energie) die buitenste laag van die grafeen tref, heg vasgekeerde deeltjies hulself aan uitgaande golwe en versterk dit.

'Terwyl die THz-lig op die toebroodjie val, word dit soos 'n spieël weerkaats', het professor Fedor Kusmartsev van die departement fisika in die Loughborough-universiteit in die phys.org-verslag gesê.

"Die belangrikste punt is dat daar meer lig sal weerkaats as wat op die toestel geval het," het hy bygevoeg. "Dit werk omdat eksterne energie voorsien word deur 'n battery of deur lig wat die oppervlak tref vanaf ander, hoër frekwensies in die elektromagnetiese spektrum. Die THz-fotone word deur die grafeen omskep in masselose elektrone, wat op hul beurt weer in weerkaatsing omskakel word. , energie, THz-fotone. As gevolg van so 'n transformasie, neem die THz-fotone energie uit die grafeen - of uit die battery - en word die swak THz-seine versterk. "

Terahertz krag kom na 'n wetenskaplike naby jou

Eerste gepubliseer inFisiese oorsigbriewe, hierdie deurbraak het die span fisici-outeurs wat besig is om die prototipe van die toestel te voltooi, om binnekort getoets te word. Prof Kusmartsev hoop om die versterker binne 'n jaar te kommersialiseer.

Wanneer dit op die spreekwoordelike rakke val, verwag prof Kusmartsev dat die toestel tegnologie radikaal sal transformeer, veral in die studie en kartering van die menslike brein.


Kyk die video: This Is Spectrum (Februarie 2023).