Терагерцовые волны (ТГц) находятся между микроволнами и инфракрасным излучением в световом частотном спектре, но из-за их низкой энергии ученые не смогли использовать их потенциал. Эта загадка известна в научных кругах как «терагерцовый разрыв».
Способность обнаруживать и усиливать терагерцовые волны (Т-лучи) откроет новую эру медицинских, коммуникационных, спутниковых, космологических и других технологий. Одним из основных применений может быть безопасная, неразрушающая альтернатива рентгеновским лучам. Однако до сих пор длины волн, которые находятся в диапазоне от 3 мм до 30 мкм, оказалось невозможным для использования из-за относительно слабых сигналов от всех существующих источников.
Команда физиков создала новый тип оптического транзистора — работающий ТГц усилитель — с использованием графена и высокотемпературного сверхпроводника. Физика, лежащая в основе простого усилителя, основана на свойствах графена, который прозрачен и не чувствителен к свету, а его электроны не имеют массы. Он состоит из двух слоев графена и сверхпроводника, которые удерживают безмассовые электроны графена между собой, как бутерброд.
Затем устройство подключается к источнику питания. Когда терагерцовое излучение попадает на внешний слой графена, захваченные внутри частицы присоединяются к исходящим волнам, усиливая их. Профессор Федор Кусмартцев с кафедры физики Университета Лафборо сказал: «Когда терагерцовый свет падает на сэндвич, он отражается, как зеркало».
«Главное, чтобы свет отражался больше, чем падал на устройство. « Это работает, потому что внешняя энергия поступает от батареи или от света, который попадает на поверхность с других, более высоких частот в электромагнитном спектре. ТГц фотоны превращаются графеном в безмассовые электроны, которые, в свою очередь, превращаются обратно в отраженные, заряженные энергией ТГц фотоны. Благодаря такому преобразованию терагерцовые фотоны получают энергию от графена или батареи, а слабые терагерцовые сигналы усиливаются».
Этот прорыв был опубликован в журнале Physical Review Letters. Команда продолжает разработку устройства и надеется, что в скором времени прототипы будут готовы к тестированию. Профессор Кусмартцев сказал, что они надеются, что рабочий усилитель будет готов к коммерциализации примерно через год. Он добавил, что такое устройство значительно улучшит существующие технологии и позволит ученым узнать больше о человеческом мозге.
«Вселенная полна терагерцового излучения и сигналов, по сути, все биологические организмы и поглощают, и излучают его. Я рассчитываю, что с таким усилителем мы сможем открыть для себя многие тайны природы, например, как происходят химические реакции и биологические процессы, как работает наш мозг и как мы думаем. Терагерцовый диапазон является последней частотой излучения, принятой человечеством. Микроволны, инфракрасные, видимые, рентгеновские лучи и другие полосы пропускания жизненно важны для бесчисленных научных и технологических достижений.
«Он обладает свойствами, которые значительно улучшат обширные области науки, такие как визуализация, спектроскопия, томография, медицинская диагностика, мониторинг здоровья, контроль окружающей среды, а также химическая и биологическая идентификация.
«Устройство, которое мы разработали, позволит ученым и инженерам использовать иллюзорную полосу пропускания и создать следующее поколение медицинского оборудования, оборудования для обнаружения и технологии беспроводной связи».
Источник: https://phys.org/news/2020-02-graphene-amplifier-hidden-frequencies-electromagnetic.html
Evonews - пища для ума думающих людей, для формирования свей личной позиции, выводов с обезательной перепроверкой фактов, так как находимся в "эпохе обмана".