Метаматериалы позволили создать эффективный терагерцевый детектор

      Комментарии к записи Метаматериалы позволили создать эффективный терагерцевый детектор отключены

Метаматериалы позволили создать эффективный терагерцевый детектор

Меняя поляризацию фотонов входящего излучения, неестественный материал быстро повышает чувствительность перспективных миниатюрных детекторов.

Эксперты из Венского технического университета (Австрия) во главе с Карлом Унтеррайнером (Karl Unterrainer), объединившие в одном устройстве метаматериалы и квантовые каскадные структуры, уверены, что новые гибридные совокупности сыграют громадную роль в развитии детекторов электромагнитного излучения.

Смотрите кроме этого: Детектор дронов показался на Kickstarter

Дистанционно управляемые самолеты, они же дроны, они же квадрокоптеры, становятся все более распространены во всем мире, предлагая своим обладателям возможность исполнения самых различных операций, каковые ранее потребовали участия человека. Одновременно с этим, все чаще возможно услышать недовольство людей, каковые уверены в том, что дроны смогут стать средством для вмешательства в их личную судьбу.

Элемент использованного метаматериального покрытия (тут и ниже иллюстрации K. Unterrainer et al.).

Созданное ультратонкое экспериментальное устройство отличается от нынешних фотодетекторов тем, что благодаря малой толщине в нём возможно оказывать влияние на поведение электронов в совокупности, организуя в прототипе квантовый каскад: обстановку, в то время, когда электрон от одного слоя устройства к второму перепрыгивает, с каждым скачком порождая фотон.

До сих пор одной из неприятностей таких совокупностей было то, что квантовая физика запрещает фотонам с определённой поляризацией сотрудничество с электронами в полупроводниках. Это ограничивает эффективность фотодетекторов (сходный эффект имеется и в солнечных батареях), что и вынудило искать методы трансформации поляризации падающего на детектор света.

Для этого австрийцы применяли необыкновенный подход: они покрыли верхний слой устройства метаматериалом. Микроструктура последнего образует систематично повторяющиеся просветы, размеры которых меньше, чем протяженность волны входящего света, почему свет на них рассеивается. Одна из изюминок сотрудничества для того чтобы метаматериала со светом содержится в способности оказывать влияние на поляризацию последнего, и учёные обеспечили это действие так, дабы поменянная поляризация разрешала фактически всем падающим фотонам взаимодействовать с электронами полупроводника.

Электромагнитное излучение, регистрируемое прототипом, имело намного бoльшую длину волны, чем видимый свет, — это было терагерцевое излучение, другими словами ИК-лучи с длиной волны порядка десятых долей миллиметра. Это делает новые детекторы особенно перспективными: терагерцевые устройства не только разрешают видеть через стенки, но и представляются перспективными для микроэлектроники будущего, потому, что смогут передавать данные в этом диапазоне со намного более высокой скоростью.

Ранее работу с терагерцевыми устройствами серьёзно затрудняло отсутствие действенных детекторов. Созданный в Австрии прототип, толщина которого измеряется в нанометрах, заметно меньше, чем кроме того протяженность волны регистрируемого им излучения. Это самый миниатюрный из известных на сегодня терагерцевых детекторов.

Схема повторяющегося просвета на поверхности метаматериала.

Конструкция из пластин метаматериала и полупроводника возможно интегрирована прямо в микросхему, «применяя уже существующие разработки производства электроники», думает Карл Унтеррайнер.

Отчёт об изучении размещён в издании Nature Scientific Reports (дешёв полный текст).

Подготовлено по данным Венского технического университета.

Создатель: Александр Березин

Интересные записи:

DJ Snake — Let Me Love You ft. Justin Bieber


Еще немного статей: