علم

مضخم الجرافين الجديد يطلق العنان لترددات جديدة في الطيف الكهرومغناطيسي

مضخم الجرافين الجديد يطلق العنان لترددات جديدة في الطيف الكهرومغناطيسي



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ابتكر الباحثون جهازًا جديدًا من الجرافين يطلق العنان لترددات جديدة ومراوغة في الطيف الكهرومغناطيسي. وفقًا لتقرير موقع phys.org ، سيتيح الجهاز للعلماء الوصول إلى أطوال موجات تيراهيرتز ، مما يجعل التقنيات الثورية ممكنة.

الجرافين وفيزياء موجات التيراهيرتز

والأكثر شيوعًا هو الموجات الميكروية والأشعة تحت الحمراء - كلاهما موجات الضوء التي تقع تحت الطيف المرئي. وبالمثل ، تحت إدراكنا الأساسي للحواس ، توجد موجات تيراهيرتز (THz) بينهما ، وهي منخفضة الطاقة ، مما يجعل من الصعب على العلماء تسخير طاقتهم وإعادة توظيفها للتكنولوجيا. هذه المشكلة تسمى "فجوة التيراهيرتز."

في الماضي ، كان إغلاق فجوة تيراهيرتز مستحيلًا ، لأن إشارات الموجة THz (T-ray) في نطاق يتراوح بين 30 مم و 30 ميكرومترًا كانت ضعيفة جدًا للاستخدام العملي.

تحسن الفيزياء التطبيقية نوعية الحياة

هذه القدرة الجديدة لاكتشاف الأشعة التائية وتضخيمها ستدخل عصرًا جديدًا من التكنولوجيا الطبية والاتصالات والأقمار الصناعية وحتى التكنولوجيا الكونية.

على سبيل المثال ، تعتبر الأشعة السينية - المستخدمة في نطاق واسع من الإجراءات الطبية - ضارة بجرعات كبيرة ، ولكنها ضرورية في الوقت الحالي لمجموعة كبيرة من الخدمات الطبية. ستوفر أشعة T بديلاً آمنًا وغير مدمر ، وتحول الممارسة الطبية.

من الناحية الفنية نوع جديد من الترانزستور البصري ، استخدم فريق الفيزيائيين وراء مكبر للصوت THz الجرافين وموصل فائق عالي الحرارة لإنشاء الجهاز الجديد.

تتكون خصائص الجرافين - الشفافة ، غير الحساسة للضوء ، والتي تحتوي على إلكترونات صفرية الكتلة - من طبقتين من الجرافين. الملتصقة بموصل فائق ، الإلكترونات عديمة الكتلة محاصرة بين هذه الطبقات ، مثل شطيرة خفيفة (جدًا).

قوة "ex nihilo" من مكبر الجرافين

بشكل عام ، يتم توصيل الجهاز بمصدر طاقة ، وعندما يضرب الإشعاع (الطاقة) الطبقة الخارجية من الجرافين ، تلتصق الجسيمات المحاصرة بالموجات الخارجة وتضخمها.

قال البروفيسور فيدور كوسمارتسيف من قسم الفيزياء بجامعة لوبورو في تقرير موقع phys.org: "عندما يسقط ضوء THz على الشطيرة ، فإنه ينعكس مثل المرآة".

وأضاف أن "النقطة الأساسية هي أنه سيكون هناك مزيد من الضوء ينعكس أكثر مما يسقط على الجهاز". "إنها تعمل لأن الطاقة الخارجية يتم توفيرها بواسطة بطارية أو بواسطة ضوء يضرب السطح من ترددات أخرى أعلى في الطيف الكهرومغناطيسي. يتم تحويل فوتونات THz بواسطة الجرافين إلى إلكترونات عديمة الكتلة ، والتي بدورها تتحول مرة أخرى إلى انعكاس ، تنشيط ، فوتونات THz. نتيجة لهذا التحول ، تأخذ فوتونات THz الطاقة من الجرافين - أو من البطارية - ويتم تضخيم إشارات THz الضعيفة. "

قوة تيراهيرتز قادمة لعالم بالقرب منك

نشرت لأول مرة فيرسائل المراجعة البدنية، أدى هذا الاختراق إلى عمل فريق من المؤلفين الفيزيائيين على إكمال النموذج الأولي للجهاز ، ليتم اختباره قريبًا. يأمل البروفيسور كوسمارتسيف في تسويق مكبر الصوت في غضون عام.

عندما يصل إلى الرفوف التي يضرب بها المثل ، يتوقع البروفيسور كوسمارتسيف أن الجهاز سيغير التكنولوجيا بشكل جذري ، لا سيما في دراسة ورسم خرائط للدماغ البشري.


شاهد الفيديو: الإشعاع الضار!. الـ 5G والكورونا II فيزياء الموجات (أغسطس 2022).