Raadiolainete ja infrapunavalguse vahele jäävad terahertsised (THz) elektromagnetlained. Lisades vaid nanokoguses grafeeni, leidsid teadlased parema viisi terahertsise saatja kiirguse kontrollimiseks.
Indianas asuva Notre Dame’i Ülikooli teadlased kasutasid ära veel ühte grafeeni imepärastest omadustest, et kontrollida paremini võrdlemisi ohjeldamatut elektromagnetlainete spektri osa: terahertsist vahemikku, kirjutab Physorg.com.
Terahertsiste lainepikkuste asukoht elektromagnetlainete spektris.
Terahertskiirgus pakub ahvatlevaid rakendusi sidevahendites, meditsiiniliste kujutiste saamises ning keemilises detekteerimises. Ulatudes kõrge energiaga raadiolainetest kuni madala energiaga infrapunavalguseni, on terahertslaineid kurikuulsalt raske tekitada, detekteerida ja moduleerida. Moduleerimine ehk terahertslainete kõrguse muutmine on eriti oluline, sest moduleeritud signaal suudab kanda edasi informatsiooni ning leiab rohkem rakendamist näiteks keemilistes ja bioloogilistes sensorites. Mitmed tänapäeva paljulubavatest terahertstehnoloogiatest põhinevad väikestel pooljuhist transistorisarnastel struktuuridel, mille abil saab terahertssignaali toatemperatuuril moduleerida – see on varasemate modulaatorite ees oluliseks eeliseks, sest need suutsid töötada vaid väga madalatel temperatuuridel.
Kahjuks tugineb nende transistorisarnaste seadmete moduleerimisvõime õhukesel metallkihil, mida nimetatakse paisuks. See metallpais vähendab tunduvalt signaali tugevust ja piirab moduleeritava signaali hulka 30 protsendi võrra. Teadusajakirjas Applied Physics Letters ilmunud artiklis kirjeldavad teadlased metallpaisu asendamist grafeenkihiga. Uurimuses ennustatakse, et moduleerimise ulatust saab suurendada kuni 90 protsendini. Seda modulatsiooni kontrollitakse grafeeni ja pooljuhi vahelise pinge abil. Erinevalt metallpaisuga modulaatorist ei vähenda grafeenil põhinev struktuur signaali tugevust peaaegu üldse.
Teadusartikkel: “Unique prospects for graphene-based terahertz modulators“
Leave a Reply