نانومواد

هموار سازی راه برای تقویت کننده های پلاسمونیک گرافن قابل تنظیم

هموار سازی راه برای تقویت کننده های پلاسمونیک گرافن قابل تنظیم

 

هموار سازی راه برای تقویت کننده های پلاسمونیک گرافن قابل تنظیم
طیف جذب / تقویت اندازه گیری پاسخ دستگاه به تابش موج پالس تراهرتز. هنگام افزایش ولتاژ تخلیه نمونه اولیه ترانزیستور گرافن ، پالس موج تراهرتز ساطع شد. مشخصات جذب (طیف فرکانس) ترانزیستور گرافن ، در رابطه با موج پالس حادثه ، از شکل موج پاسخ زمان موج پالس منتقل شده بدست آمده است. هنگامی که ولتاژ تخلیه بیش از یک مقدار آستانه مشخص باشد ، یک مشخصه تقویت (یک جذب منفی) با حداکثر سود ۰٫۰۹ (۹٪) بدست می آید. اعتبار: دانشگاه توهوکو

هموار سازی راه برای تقویت کننده های پلاسمونیک گرافن قابل تنظیم پروفسور دانشگاه توهوکو ، تایچی اوتسوجی ، تیمی از محققان بین المللی را در نشان دادن موفقیت آمیزی منسجم دمای اتاق از تابش تراهرتز (THz) در گرافن ، که به صورت الکتریکی توسط باتری سلول خشک کار می کند ، هدایت کرده است.

دانشکده ها : تقریباً ۴۰ سال پیش ، ورود الکترونیک موج پلاسما فرصت های جدیدی را پیش روی شما قرار داد. دانشمندان مجذوب این احتمال بودند که امواج پلاسما می توانند سریعتر از الکترون منتشر شوند ، و این بدان معنی است که دستگاه های به اصطلاح “پلاسمونیک” می توانند در فرکانس های THz کار کنند. با این حال ، تلاش های آزمایشی برای تحقق بخشیدن به چنین تقویت کننده ها یا گسیل کننده هایی دست نخورده باقی مانده است.

“مطالعه ما به دلیل عالی بودن دمای اتاق برقی و نوری خصوصیات ، “پروفسور اوتسوجی که در آزمایشگاه پردازش سیگنال فوق باند پهن در موسسه تحقیقات ارتباطات الکتریکی دانشگاه توهوکو (RIEC) مستقر است ، گفت.

تیم تحقیقاتی ، متشکل از اعضای م institutionsسسات ژاپنی ، فرانسوی ، لهستانی و روسی ، مجموعه ای از ساختارهای ترانزیستور کانال تک لایه گرافن را طراحی کردند. این درها دارای یک دروازه اصلی جمع آوری دوتایی بودند که به عنوان یک آنتن بسیار کارآمد برای جفت کردن تابش های THz و پلاسمون های گرافن کار می کردند.

هموار سازی راه برای تقویت کننده های پلاسمونیک گرافن قابل تنظیم
یک تصویر میکروسکوپی از نوع روبش میکروسکوپی الکترونی از یک ساختار ترانزیستور گرافن ساخته شده تحت اندازه گیری. این ساختار منحصر به فرد الکترود ترانزیستوری به نام “دروازه دو جداره” است ، جایی که دو مجموعه از الکترودهای دروازه ای که دارای یک شکل شبکه مشبک مانند هستند ، آماده می شوند و به روشی متقابل مرتب می شوند. اعتبار: دانشگاه توهوکو

استفاده از این دستگاه ها به محققان اجازه می دهد تا جذب پلاسمون رزونانس قابل تنظیم را نشان دهند که با افزایش جریان ، منجر به تقویت تشعشع THz می شود. افزایش تقویتی تا ۹٪ در گرافن تک لایه مشاهده شد – بسیار فراتر از سطح مشهور ۲٫۳٪ که حداکثر موجود در هنگام تعامل مستقیم فوتونها با الکترونها بدون تحریک پلاسمونهای گرافن است.

برای تفسیر نتایج ، تیم تحقیقاتی از یک مدل بلور پلاسمونیک اتلافی استفاده کرده و روند اصلی و فیزیک اساسی پدیده های تقویت را به تصویر می کشد. به طور خاص ، این مدل افزایش جریان کانال dc را پیش بینی می کند که سیستم را به سمت تقویت رژیم این نشان می دهد که امواج پلاسما ممکن است انرژی dc را به صورت منسجم به امواج الکترومغناطیسی THz ورودی منتقل کنند.

“از آنجا که همه نتایج در دمای اتاق بدست آمده است ، نتایج آزمایشی a > با تولید نسل جدید تقویت کننده های تمام الکترونیکی ، تشدید و کنترل شده ولتاژ ، راه را به سوی فناوری پلاسمونیک THz بیشتر فراهم کنید ، “پروفسور اوتسوجی اضافه کرد.


دستکاری حرارتی پلاسمونها در فیلمهای نازک اتمی

اطلاعات بیشتر: استفان بوبانگا-تومبت و دیگران. تقویت دمای اتاق از تابش تراهرتز توسط سازه های گرافن گریتینگ گیت ، بررسی فیزیکی X (۲۰۲۰). DOI: 10.1103 / PhysRevX.10.031004
تهیه شده توسط دانشگاه توهوکو

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا