“三合一”石墨烯基太赫兹探测器问世
- 科技日报
- 2018-12-26 17:28
新型石墨烯基太赫兹探测器(概念图)。图片来源:MIPT官网
据俄罗斯莫斯科物理技术学院(MIPT)官网近日报道,来自俄罗斯、英国、日本、意大利的科学家团队,开发出了一种基于石墨烯的太赫兹探测器。新设备既可充当灵敏的探测器,也可作为工作频率在太赫兹范围的光谱仪使用。 太赫兹波是介于微波和红外线之间的电磁波,具有穿透性强、安全性高、定向性好等优势,有望用于医疗、宇宙探索等领域。
但现有太赫兹探测器存在效率低下的问题,主要是因为太赫兹波与检测元件(晶体管)之间尺寸不匹配。晶体管仅百万分之一米,而太赫兹辐射的波长是其100倍,导致太赫兹波从探测器身边溜走。
1996年,科学家提出了一个解决办法:将入射波能量压缩到与检测器大小相当的体积内。为此,探测器材料需要支持特种“紧凑波”——所谓的等离激元。从理论上来说,在波的谐振下,这种探测器的效率会得到进一步提升。
但实现这种探测器比预期更难。原因在于:在大多数半导体材料中,由于电子与杂质的碰撞,等离激元会快速衰减。石墨烯被认为可解决问题,但其还不够洁净。
在最新研究中,科学家解决了这个问题。他们制造了一个光电探测器,由封装在氮化硼晶体之间的双层石墨烯组成,并与太赫兹天线发生耦合。在这个“三明治”结构中,杂质被逐出石墨烯薄片之外,使等离激元更自由地传播。被金属铅束缚住的石墨烯片形成了一种等离激元谐振器,而石墨烯的双层结构使波速可在一个宽范围内调谐。
新设备实际上也是尺寸仅为几微米的太赫兹光谱仪,可通过电压调谐控制谐振频率。此外,它还可用于基础研究:在不同频率与电子密度下测量探测器中的电流,展示出了等离激元的特性。
论文合著者之一、莫斯科物理技术学院光电二维材料实验室负责人多米特瑞·斯凡特斯弗表示:“所有这些设备之前都有,但我们将同样的功能打包到了十多立方微米的体积中。”
- 石墨烯
- 探测器
相关文章
资讯
- 2天前
搭载联想小天个人智能体的AI PC亮相 PC从此变CP
- 3天前
AI「搅动」云计算,阿里云推动算力底层变革
- 1周前
入选2024年最值得期待的AIGC产品,CeMeta森宇宙打造AI营销新质生产力
- 1周前
CeMeta森宇宙自研AI生图算法通过国家网信办算法备案
- 2周前
大模型推理显卡选购指南:4090显卡为何成为不二之选
- 2周前
生成式AI行业盛会!联发科天玑开发者大会MDDC下月在深圳召开
- 2周前
360视觉云入选“AI多模态大模型企业20强”的“明星案例”
- 4周前
Galaxy AI时代来临,高校青年迈入AI新生活
- 4周前
AI PC是噱头还是更快的马车?
- 1个月前
用AI趣表达,三星S24的AI进阶之路
- 1个月前
Buzz和Skydio正合作推出输电、配电和变电站资产检查解决方案
- 1个月前
欧可林携手同行共同制定数字化牙刷团体标准
- 1个月前
人工智能走进产业,CeMeta森宇宙AI营销产品登陆AWE2024
- 1个月前
百里挑一“萃取”数据精华,上海AI实验室开源发布高质量语料“万卷CC”
- 1个月前
逆水寒手游发布 AI 影片生成工具
原创
荐读
-
5G+AR加持 晨星机器人掀起“智能化+人机交互”制造新趋势
2021世界制造业大会于11月22日在合肥落下帷幕。为期四天的大会中,作为向世界展示智能制造全面能力的窗口,联想展示了一系列让人惊喜的创新产品。现场展示的ThinkPad X1 Fold整体重量仅有1公斤,折叠起来之后的厚度大约为24毫米。当保持半开状态时,可以像拿本书一样握住,并且能同时运行两个应用程序。使用固定在中间的键盘之后,瞬间变...
-
智能手机竞争中失败,日本在联网汽车领域举步维艰
据外媒报道,在制造带有数字联网服务的汽车的竞争中,丰田汽车和日产汽车面临着被本土市场拖累的风险。与美国和欧洲的汽车消费者不同的是,日本消费者不愿意为这些联网功能和服务买单。结果就是:日本只有10%的汽车...
-
2020年河南省将推广应用3万台工业机器人
到2020年,推广应用3万台工业机器人,建设1000条智能生产线、300个智能车间、150个智能工厂……4月16日,在2018两岸智能装备制造郑州论坛上,河南省工信委发布了《2017年河南省智能制造白皮书》,河南智能制造的2020...