Графен: новый способ улавливать терагерцевые волны — ключ к технологиям будущего?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Терагерцовое излучение — таинственная область электромагнитного спектра, зажатая между микроволнами и инфракрасным светом. Его потенциал огромен: от сверхбыстрой связи до медицинской диагностики нового поколения. Однако освоение этого диапазона тормозится отсутствием эффективных и быстрых детекторов. Сингапурские ученые предлагают решение, лежащее, как это часто бывает в современной физике, в квантовом мире — в удивительном поведении электронов в графене.

Классическая физика рассматривает электроны как отдельные частицы, подобно молекулам газа. Но в мире квантовых материалов, к которым относится и графен, эта аналогия часто дает сбой. Здесь электроны могут вести себя как единая жидкость, взаимодействуя и двигаясь коллективно. Именно это «текучее» состояние легло в основу исследования группы Дениса Бандурина из Национального университета Сингапура.

Вязкий поток электронов, вольная интерпретация
Вязкий поток электронов, вольная интерпретация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Ученые сосредоточились на так называемом «вязком потоке электронов» в графене. Представьте себе медленно текущую вязкую жидкость. Теперь представьте, что вы можете мгновенно снизить ее вязкость, сделав ее более текучей. Именно это и происходит с электронами в графене под воздействием терагерцового излучения.

Эксперименты проводились с однослойным графеном, «легированным» дополнительными электронами для придания ему металлических свойств. Ключевым элементом стала специальная конструкция образцов с узким сужением. Эта «бутылочное горлышко» позволила зарегистрировать изменения в электропроводности, вызванные изменением вязкости электронного «флюида» под действием терагерцового излучения.

Результат — создание первого практического устройства, использующего вязкий поток электронов для детектирования ТГц-волн: вязкого электронного болометра. Это не просто регистрация излучения, а измерение изменений в самой структуре электронного потока, что обеспечивает высокую скорость и чувствительность.

Вязкий поток электронов, вольная интерпретация
Вязкий поток электронов, вольная интерпретация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Открытие сингапурских ученых — это не просто очередной шаг в фундаментальной науке. Это потенциальный прорыв в целом ряде технологий. Сверхбыстрая беспроводная связь (6G и далее), более точные системы навигации для беспилотных автомобилей, новые методы медицинской визуализации — все это может стать реальностью благодаря более эффективному детектированию терагерцового излучения.

Дальнейшие исследования будут направлены на оптимизацию вязких болометров и поиск других квантовых материалов с аналогичными свойствами. Возможно, где-то среди них скрывается еще более эффективный «проводник» в загадочный мир терагерцовых технологий.

1 комментарий

HET
Ну когда прогуливал физику в школе, много потом кажется таинственным…

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Стрелки этих часов могут ходить «под циферблатом»

Загадочный циферблат-иллюзия из Белоруссии появился в номинации «Часовое ателье» в рамках конкурса «Лучшие российские часы 2026». Его автор - мастер-ювелир Сергей Лапуста.Часы не в...

История службы скорой помощи в России: от «карет Кузнецовой» до современного автопарка

История службы скорой помощи в России прошла сложный путь от гужевых карет, финансируемых частными благотворителями, до развития мощной государственной системы с современным автопарком. Попытки...

Biohazard: как в 1966 году специально создавали символ биологической опасности

Знак биологической опасности выглядит так, будто за ним скрывается древний смысл. Три одинаковые изогнутые фигуры сходятся вокруг центра, образуя нечто одновременно похожее на насекомое, клешни или...

Обзор СЖО Formula V Line Ice Jet Glow 360: недорогая водянка для охлаждения процессора

Рынок СЖО для процессоров перестал быть недоступным, и перешёл в раздел — популярное и эффективное решение за доступные деньги. Сегодня приобрести 3-х секционную водянку также просто,...

Почему волчья стая иногда принимает чужака, хотя обычно живёт только своей семьёй

Волчью стаю я долго представляла почти закрытой семьёй. Взрослая пара, их потомство нескольких лет и территория, на которой посторонним не особенно рады. В целом это представление правильное....

Как самостоятельно диагностировать и восстановить работу ДМРВ и лямбда-зонда: экономим на автосервисе с помощью ELM327

Неровная работа двигателя на холостом ходу, ощутимые провалы при разгоне и резко выросший расход топлива — классическая головная боль владельцев подержанных автомобилей. Чаще всего...