I fisici di l'Istitutu di Fisica è Tecnulugia di Mosca cù i culleghi di l'Università Pedagogica Statale di Mosca è l'Università di Manchester anu creatu un detector di radiazione terahertz altamente sensibile basatu annantu à l'effettu tunneling in graphene. In fattu, un transistor di tunnel à effettu di campu hè statu trasfurmatu in un detector, chì puderia esse apertu da i signali "da l'aria", è micca trasmessi per i circuiti cunvinziunali.
Tunnel quanticu. Fonte di l'imaghjini: Daria Sokol, serviziu di stampa MIPT
A scuperta, chì hè stata basatu annantu à l'idee di i fisici Mikhail Dyakonov è Mikhail Shur pruposti à l'iniziu di l'anni 1990, avvicina l'era di e tecnulugia wireless terahertz. Questu significa chì a vitezza di e cumunicazioni wireless aumenterà parechje volte, è i tecnulugii di radar è di sicurità, a radiuastronomia è i diagnostichi medichi aumenteranu à un novu livellu.
L'idea di i fisici russi era chì u transistor di u tunnel era prupostu per esse usatu micca per l'amplificazione di u signale è a demodulazione, ma cum'è un dispositivu chì "per ellu stessu trasforma u signale modulatu in una sequenza di bits o infurmazioni di voce per via di a relazione non lineare. trà corrente è tensione ". In altri palori, l'effettu di tunneling pò accade à un livellu di signale estremamente bassu à a porta di u transistor, chì permetterà à u transistor di inizià un currente di tunneling (apertu) ancu da un signalu assai debule.
Perchè u schema classicu di usu di transistor ùn hè micca adattatu? Quandu si move in a gamma di terahertz, a maiò parte di i transistor esistenti ùn anu micca u tempu di riceve a carica necessaria, cusì u circuitu di radiu classicu cù un amplificatore di signale debbuli nantu à un transistor seguitu da a demodulazione diventa inefficace. Hè necessariu sia per migliurà i transistor, chì travaglia ancu finu à un certu limitu, o per offre qualcosa completamente diversu. I fisici russi anu prupostu precisamente questu "altru".
Transistor di tunnel di grafene cum'è un detector di terahertz. Fonte di l'imaghjini: Nature Communications
"L'idea di una risposta forte di un transistor di tunelu à bassa tensione hè cunnisciuta da circa quindici anni", dice unu di l'autori di u studiu, capu di u laboratoriu di optoelettronica di materiali bidimensionali in u Centru di Fotonica. è Materiali Bidimensionali à MIPT, Dmitry Svintsov. "Davanti à noi, nimu hà capitu chì sta stessa pruprietà di un transistor di tunnel puderia esse aduprata in a tecnulugia di detector di terahertz". Cum'è i scientisti anu stabilitu, "se un transistor si apre è si chjude bè à bassa putenza di u segnu di cuntrollu, allora deve ancu esse bonu per coglie un signalu debbule da l'aria".
Per l'esperimentu, deskrittu in a rivista Nature Communications, hè statu creatu un transistor di tunnel nantu à u grafene bistratu. L'esperimentu hà dimustratu chì a sensibilità di u dispusitivu in u modu di tunnel hè parechji ordini di grandezza più altu ch'è in u modu di trasportu classicu. Cusì, u detector di transistor sperimentale ùn hè micca peggiu in sensibilità chì i bolometri superconduttori è semiconduttori simili dispunibili nantu à u mercatu. A tiurìa suggerisce chì u più puru u grafene, più a sensibilità serà più alta, chì supera di granu a capacità di i detectori di terahertz muderni, è questu ùn hè micca una evoluzione, ma una rivoluzione in l'industria.
Source: 3dnews.ru