રશિયામાં અસામાન્ય અતિસંવેદનશીલ ટેરાહર્ટ્ઝ રેડિયેશન ડિટેક્ટર બનાવવામાં આવ્યું છે

મોસ્કો ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ફિઝિક્સ એન્ડ ટેક્નોલોજીના ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ મોસ્કો સ્ટેટ પેડાગોજિકલ યુનિવર્સિટી અને યુનિવર્સિટી ઑફ માન્ચેસ્ટરના સાથીદારો સાથે ગ્રેફિનમાં ટનલિંગ અસર પર આધારિત અત્યંત સંવેદનશીલ ટેરાહર્ટ્ઝ રેડિયેશન ડિટેક્ટર બનાવ્યું છે. હકીકતમાં, ફિલ્ડ-ઇફેક્ટ ટનલ ટ્રાંઝિસ્ટરને ડિટેક્ટરમાં ફેરવવામાં આવ્યું હતું, જે "હવામાંથી" સિગ્નલો દ્વારા ખોલી શકાય છે, અને પરંપરાગત સર્કિટ દ્વારા પ્રસારિત થતું નથી.

ક્વોન્ટમ ટનલીંગ. છબી સ્ત્રોત: ડારિયા સોકોલ, MIPT પ્રેસ સર્વિસ

આ શોધ, જે 1990 ના દાયકાની શરૂઆતમાં ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ મિખાઇલ ડાયકોનોવ અને મિખાઇલ શૂરના વિચારો પર આધારિત હતી, વાયરલેસ ટેરાહર્ટ્ઝ તકનીકોના યુગને નજીક લાવે છે. આનો અર્થ એ છે કે વાયરલેસ સંચારની ઝડપ અનેક ગણી વધી જશે, અને રડાર અને સુરક્ષા તકનીકો, રેડિયો ખગોળશાસ્ત્ર અને તબીબી ડાયગ્નોસ્ટિક્સ સંપૂર્ણ નવા સ્તરે વધશે.

રશિયન ભૌતિકશાસ્ત્રીઓનો વિચાર એ હતો કે ટનલ ટ્રાન્ઝિસ્ટરનો ઉપયોગ સિગ્નલ એમ્પ્લીફિકેશન અને ડિમોડ્યુલેશન માટે નહીં, પરંતુ એક ઉપકરણ તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો જે "પોતે જ મોડ્યુલેટેડ સિગ્નલને બિનરેખીય સંબંધને કારણે બિટ્સ અથવા અવાજની માહિતીના ક્રમમાં ફેરવે છે. વર્તમાન અને વોલ્ટેજ વચ્ચે." બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ટનલિંગ અસર ટ્રાંઝિસ્ટરના ગેટ પર અત્યંત નીચા સિગ્નલ સ્તરે થઈ શકે છે, જે ટ્રાન્ઝિસ્ટરને ખૂબ જ નબળા સિગ્નલમાંથી પણ ટનલિંગ કરંટ (ખુલ્લું) શરૂ કરવાની મંજૂરી આપશે.

ટ્રાંઝિસ્ટરનો ઉપયોગ કરવાની ક્લાસિક યોજના શા માટે યોગ્ય નથી? જ્યારે ટેરાહર્ટ્ઝ રેન્જમાં જતા હોય ત્યારે, મોટાભાગના હાલના ટ્રાન્ઝિસ્ટર પાસે જરૂરી ચાર્જ મેળવવાનો સમય હોતો નથી, તેથી ડિમોડ્યુલેશન પછી ટ્રાંઝિસ્ટર પર નબળા સિગ્નલ એમ્પ્લીફાયર સાથે ક્લાસિક રેડિયો સર્કિટ બિનઅસરકારક બની જાય છે. તે કાં તો ટ્રાન્ઝિસ્ટરને સુધારવા માટે જરૂરી છે, જે ચોક્કસ મર્યાદા સુધી પણ કામ કરે છે, અથવા કંઈક સંપૂર્ણપણે અલગ ઓફર કરે છે. રશિયન ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ ચોક્કસપણે આ "અન્ય" પ્રસ્તાવિત કર્યો.

ટેરાહર્ટ્ઝ ડિટેક્ટર તરીકે ગ્રાફીન ટનલ ટ્રાન્ઝિસ્ટર. છબી સ્ત્રોત: નેચર કોમ્યુનિકેશન્સ

સેન્ટર ફોર ફોટોનિક્સ ખાતે દ્વિ-પરિમાણીય સામગ્રીની ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક્સની લેબોરેટરીના વડા, અભ્યાસના લેખકોમાંના એક કહે છે, "નીચા વોલ્ટેજ માટે ટનલ ટ્રાન્ઝિસ્ટરના મજબૂત પ્રતિભાવનો વિચાર લગભગ પંદર વર્ષથી જાણીતો છે." અને MIPT, દિમિત્રી સ્વિન્તસોવ ખાતે દ્વિ-પરિમાણીય સામગ્રી. "અમારા પહેલાં, કોઈને સમજાયું ન હતું કે ટનલ ટ્રાંઝિસ્ટરની આ જ મિલકતનો ઉપયોગ ટેરાહર્ટ્ઝ ડિટેક્ટર તકનીકમાં થઈ શકે છે." વૈજ્ઞાનિકોએ સ્થાપિત કર્યું છે તેમ, "જો ટ્રાન્ઝિસ્ટર કંટ્રોલ સિગ્નલની ઓછી શક્તિ પર સારી રીતે ખુલે છે અને બંધ થાય છે, તો તે હવામાંથી નબળા સિગ્નલને પસંદ કરવામાં પણ સારું હોવું જોઈએ."

પ્રયોગ માટે, નેચર કોમ્યુનિકેશન્સ જર્નલમાં વર્ણવેલ, બાયલેયર ગ્રાફીન પર ટનલ ટ્રાન્ઝિસ્ટર બનાવવામાં આવ્યું હતું. પ્રયોગ દર્શાવે છે કે ટનલ મોડમાં ઉપકરણની સંવેદનશીલતા ક્લાસિકલ ટ્રાન્સપોર્ટ મોડ કરતાં ઘણી તીવ્રતાના ઓર્ડર્સ વધારે છે. આમ, બજારમાં ઉપલબ્ધ સમાન સુપરકન્ડક્ટર અને સેમિકન્ડક્ટર બોલોમીટર્સ કરતાં પ્રાયોગિક ટ્રાન્ઝિસ્ટર ડિટેક્ટર સંવેદનશીલતામાં વધુ ખરાબ નથી. થિયરી સૂચવે છે કે ગ્રાફીન જેટલું શુદ્ધ હશે, તેટલી ઊંચી સંવેદનશીલતા હશે, જે આધુનિક ટેરાહર્ટ્ઝ ડિટેક્ટરની ક્ષમતાઓ કરતાં ઘણી વધારે છે, અને આ કોઈ ઉત્ક્રાંતિ નથી, પરંતુ ઉદ્યોગમાં ક્રાંતિ છે.

સોર્સ: 3dnews.ru