L'amplificateur de graphène ouvre la perspective d'utiliser des fréquences auparavant inaccessibles
Un groupe scientifique travaillant au Loughborough Institute a créé un appareil unique capable d'amplifier plus tôt les ondes térahertz insaisissables sont un amplificateur de graphène, ce qui, à son tour, ouvre la voie à de nouvelles les technologies.
Que sont les ondes térahertz
Les ondes térahertz sont situées entre le rayonnement infrarouge et micro-ondes dans le spectre de la fréquence lumineuse, mais en raison d'une énergie extrêmement faible, les scientifiques n'ont pas encore été en mesure d'utiliser leur potentiel.
Ce phénomène est communément appelé "Terahertz Gap".
La possibilité de s'enregistrer, et plus encore d'amplifier les ondes THz, ouvrirait de nouvelles possibilités en médecine, en communication, dans l'industrie spatiale, etc. Mais l'application la plus importante de ces ondes était peut-être la possibilité de remplacer les appareils à rayons X par des appareils térahertz absolument sûrs.
Mais avant l'invention de l'amplificateur de graphène, les longueurs d'onde de
3 mm à 30 μm il était impossible de l'utiliser, car il y avait un signal extrêmement faible de toutes les sources existantes.Création d'un nouvel amplificateur graphène (transistor)
L'équipe de recherche a réussi à créer un nouveau type de transistor optique qui fonctionne comme un amplificateur THz, grâce à l'utilisation de graphène et d'un supraconducteur à haute température.
Le principe de fonctionnement de l'appareil repose sur les propriétés du graphène, qui est totalement transparent et insensible à la lumière, et ses électrons n'ont pas de masse. L'amplificateur est donc réalisé à partir de deux couches de graphène et d'une couche supraconductrice.
C'est là que les électrons sans masse du graphène sont capturés, dans le soi-disant «sandwich». Et toute cette structure est connectée à une source d'alimentation
Ainsi, lorsque le rayonnement térahertz frappe la couche de graphène transparente externe, les photons du transistor THz sont convertis en électrons sans masse, qui sont ensuite reconvertis en rayonnement Tz, mais en raison d'une source d'alimentation externe, beaucoup plus intense.
Ainsi, il y a une réflexion du signal amplifié qui est venu à l'amplificateur de l'extérieur.
Autrement dit, l'appareil réfléchit un faisceau de lumière plus puissant que celui entrant.
Ainsi, selon le professeur Kusmartsev, les ingénieurs sont en plein essor et travaillent sur le développement de l'appareil et, probablement, les prototypes seront prêts pour des tests complets d'ici un an.
Perspectives pour un nouvel amplificateur
En fait, le nouvel appareil (s'il s'agit d'une utilisation commerciale complète) ouvre les possibilités les plus larges, car notre monde regorge littéralement de rayonnement THz.
Tous les organismes vivants non seulement absorbent, mais émettent également de la lumière dans la gamme térahertz. Autrement dit, en étudiant ce spectre, on peut comprendre de nombreux processus biochimiques en cours de travail, par exemple, du cerveau.
L'utilisation active du rayonnement térahertz portera des domaines tels que l'imagerie, la tomographie et le miel à un tout autre niveau. diagnostics, contrôle environnemental et bio-identification.
Cette découverte unique a été publiée dans Lettres d'examen physique.
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