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运输属性

运输属性

新材料过滤器并极化太赫兹辐射

27 Apr 2012 IsabelleDumé.
圆盘阵列非常适合等离子体

由几层石墨烯制成的新材料是用于太赫兹和微波辐射的有效屏蔽,同时让可见光通过。所以说美国的研究人员,他们创造了薄膜,可以设计成强烈地吸收电磁谱的特定带中的辐射。由材料制成的屏蔽可用于减少敏感电子设备的外部电磁干扰,并且该团队还声称可用于产生太赫兹过滤器和偏振器。这种装置可以证明在Terahertz成像的新兴领域中有用。

尽管只有一个原子厚,但是石墨烯是在广泛的波长范围内的电磁辐射的强烈吸收器–特别是在远红外和太赫兹部分的光谱。这是非凡的,因为常规材料通常需要厚的数千原子浓厚。这种高吸收是石墨烯的结果’S异常的电子特性,导致其电子移动极快,表现得像相对论“Dirac”几乎没有休息质量的颗粒。

Phaedon Avouris和IBM的同事’纽约的STJ Watson研究中心创造了一部包括石墨烯和绝缘体的交替的薄膜。该团队表明,含有只有五层的每种材料的薄膜可以屏蔽太赫兹和微波的电磁辐射高达97.5%,同时对可见光保持透明。

圆盘和丝带

更重要的是,通过制造包含微小石墨烯盘或丝带阵列的电影,研究人员发现他们可以创建可调调谐的太赫兹过滤器和偏振器。圆盘和丝带仅跨越几微米并吸收光线,通过将其施加到比光的波长小于光的区域,通过利用等离子体将其施加数百次–结构内电子的量化集体振荡–用光线强烈互动。

该团队通过用薄的绝缘层交替地堆叠大型石墨烯片以形成五层结构。然后他们使用电子光刻技术来创建测量的图案区域3.6 × 3.6 毫米。最后,它们使用傅立叶变换红外光谱仪测量了在太赫兹和红外区域中的样品的电磁透射光谱。

这种装置中的活性元件是石墨烯层,解释了该项目的主要科学家抱怨的团队成员,它是吸收和增强太赫兹和微波辐射的反射的材料中的等离子体。等离子体是材料中的传导电子的量化激励。盘内的等离子体和丝带用太赫兹光振荡,并且在某些频率下,两个振荡振荡。“在这种共振中,屏蔽效率达到其最大值,” Yan explains.

“石墨烯可以用作透明的太赫兹和微波屏蔽材料,因此有助于防止外部电磁干扰高精度电子设备,” he says. “据世界卫生组织称,这种盾牌甚至可以帮助保护人们对这些波长的辐射,这对人类健康有害。”

他补充说,图案化石墨烯也可用于制造太赫兹频率滤波器和光子和光电子应用的偏振器。

该团队现在正在研究图案化的石墨烯纳米结构如何在高施加的磁场下响应太赫兹频率。“我们还将在更广泛的频率范围内学习石墨烯血浆,包括中红外地区,” says Yan.

目前的工作详述了 自然纳米技术.

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