. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Grafen a terahertzové modulátory
19. září 2011 - 8:36 | Pandatron | Grafen a terahertzové modulátory | Komentářů: 2  

Grafen a terahertzové modulátory

Vědcům 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.

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 Laboratoř terahertzové spektroskopie (Praha).

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.


Obr. 1: Různé způsoby modulace a ladění grafenu
zdroj: A Whole New Light on Graphene Metamaterials

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:
Graphene plasmonics for tunable terahertz metamaterials
A Whole New Light on Graphene Metamaterials
Laboratoř terahertzové spektroskopie







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře (2):

Zobrazit starší 30 dnů (2)...



Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
CBA-LS-40M
Kablík s konektorem pro GPS modul GPS-320FW od RF Solutions.
od 165 Kč

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.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007