|
     |
Grafen a terahertzové modulátoryVědcům z univerzity v Notre Dame (Indiana) se podařilo prokázat další z pozoruhodných vlastností grafenu, vedoucí k řízení donedávna prakticky nepoužitelné části elektromagnetického spektra: terahertzových vln.
Grafen je forma uhlíku, která je svou strukturou podobná grafitu, nejpevnějšímu známému materiálu na světě. Dle současných znalostí vědy mají však elektrony v grafenu zcela jiné vlastnosti, než by měly mít. U žádného jiného materiálu nebylo dosud pozorováno, že by se jeho elektrony chovaly, jakoby neměly žádnou efektivní hmotnost a pohybovaly se téměř rychlostí světla. Vědci předpokládají, že by grafen mohl být použit při důkazu tzv. Kleinova paradoxu. K tomuto jevu by podle dosavadních znalostí vědy mělo docházet jen ve velmi extrémních podmínkách (např. v okolí černých děr). V případě, že by se toto prokázalo, otevřela by se cesta k vývoji zcela nového druhu tranzistorů a vlastně všech polovodičových součástek. Základním požadavkem pro efektivní využití terahertzových vln je samozřejmě modulace a to buď frekvenční, nebo amplitudová. Protože jedině modulovaný signál může přenášet informace a je univerzální pro všechny aplikace, jako jsou chemické a biologické snímače. Některé z dnes vyvíjených terahertzových technologií jsou založeny na miniaturních součástkách, jako jsou především polovodičové tranzistory, které jsou již i při pokojové teplotě schopny takové signály modulovat. Už to je významným pokrokem a výhodou oproti dříve používaným modulátorům, které mohly pracovat pouze při extrémně nízkých teplotách.
Bohužel, aby tyto tranzistory pracovaly, musí se vyvinout na velmi tenké vrstvě kovu tzv. "metal gate" a naladit na terahertzové frekvence. Tím však dojde nejen k výraznému snížení maximální síly signálu, ale také k omezení maximální úrovně modulace na pouhých 30 procent. Jak nyní informoval magazín Applied Physics Letters – AIP, vědcům se podařilo zjistit, že nahrazením kovové vrstvy jednou vrstvou grafemu je možné dosáhnout úrovně modulace až více než 90 procent. Modulace se řídí změnou napětí mezi vrstvou grafenu a polovodičem. Stejně tak výkonové omezení je ve srovnání s kovovou vrstvou mnohem menší. Odkazy & Download:
Podobné články:
Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací.
Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
Komentáře (2):
|
Terahertzové záření nabízí zajímavé
využití především v oblasti komunikací, lékařských
snímků a chemické detekce. Jedná se o spektrum, které se
nachází mezi vlnami mikrovlnných spojů a infračerveného
záření a obecně se dá říct, že terahertzové vlny lze jen
velice obtížně získat, stejně jako je modulovat nebo
měřit. U nás se tomuto tématu věnují například 
Vložit odpověď
]
 |
 |
(c) 2000 - 2013 Pandatron.cz - Elektrotechnický magazín ISSN 1803-6007 |
| Napište nám | Vše o Pandatronu | RSS export |