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二肓堂あい科学家开发超薄太赫兹源

物理学 2021-10-22 23:59:44

苏塞克斯大学 苏塞克斯大学EPic实验室的超快激光器是实现超薄太赫兹源的重要成分 苏塞克斯大学的物理学家开发了一种极薄的大面积半导体太赫兹表面源,仅由几个原子层组成,并与现有的电子平台兼容

太赫兹源发出短暂的光脉冲,每秒钟振荡数万亿次

在这种规模下,它们的速度太快,标准电子设备无法处理,直到最近,光学技术也无法处理

这对于超过300千兆赫极限的超高速通信设备的发展具有重要意义,例如6G移动电话技术所需的设备,这仍然远远超出了当前电子设备的极限

苏塞克斯大学新兴光子学实验室的研究人员,由新兴光子学实验室主任马尔科·佩契安蒂教授领导,是表面太赫兹发射技术的领导者,迄今为止已经实现了最亮和最薄的表面半导体源

他们新开发的半导体太赫兹源的发射区域比以前实现的要薄10倍,性能相当甚至更好

这些薄层可以放置在现有的物体和设备上,这意味着它们可以将太赫兹源放置在否则无法想象的地方,包括日常用品,如茶壶,甚至艺术品——为防伪和“物联网”以及以前不兼容的电子产品,如下一代手机,开辟了巨大的潜力

医生

胡安·斯

苏塞克斯大学勒弗乌尔姆早期职业研究员托特罗·贡戈拉说:“从物理学的角度来看,我们的结果提供了一个长期寻求的答案,这个答案可以追溯到基于双色激光的太赫兹源的首次演示

半导体被广泛应用于电子技术,但对于这种太赫兹产生机制来说,半导体仍然是遥不可及的

因此,我们的发现为太赫兹技术开辟了一系列令人兴奋的机会

" 医生

苏塞克斯大学欧洲研究委员会定时项目研究员卢克·彼得斯说:“将太赫兹源放置在难以接近的地方的想法具有很大的科学吸引力,但在实践中非常具有挑战性

太赫兹辐射在材料科学、生命科学和安全方面可以发挥最大的作用

然而,它仍然与大多数现有技术格格不入,包括作为快速发展的“物联网”的一部分的与日常物品对话的设备

这个结果是我们将太赫兹功能带到日常生活中的一个里程碑

" 在电磁波谱中,太赫兹波位于微波和红外之间,是研究和工业中高度寻求的一种辐射形式

它们有一种天然的能力,可以像x光一样,轻易地穿透纸、衣服和塑料等普通材料,从而揭示物体的材料成分,但不会造成伤害

太赫兹成像可以“看到”物体的分子组成,并区分不同的材料

Peccianti教授团队先前的发展展示了太赫兹相机和医疗扫描仪的潜在应用,太赫兹相机可能会在机场安全和医疗扫描仪(如用于检测皮肤癌的扫描仪)方面带来变革

从事太赫兹技术工作的科学家面临的最大挑战之一是,与灯泡等相比,通常被认为是“强太赫兹源”的东西既微弱又笨重

在许多情况下,对非常奇特的材料的需求,例如非线性晶体,使得它们笨重且昂贵

这一要求对与传感器和超高速通信等其他技术的集成提出了后勤挑战

苏塞克斯团队已经通过从极薄的材料(大约25个原子层)中开发太赫兹源克服了这些限制

通过用两种不同类型的激光照射电子级半导体,每种激光以不同的频率或颜色振荡,他们能够引发太赫兹辐射的短脉冲发射

自2000年代初首次演示基于双色激光的太赫兹源以来,这一科学突破一直是该领域的科学家们所追求的

基于特殊气体混合物(如氮气、氩气或氪气)的双色太赫兹源是目前性能最好的源之一

电子技术中广泛使用的半导体,对于这种类型的太赫兹产生机制来说仍然是遥不可及的

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