Wanafizikia kutoka Taasisi ya Fizikia na Teknolojia ya Moscow pamoja na wenzao kutoka Chuo Kikuu cha Ufundishaji cha Jimbo la Moscow na Chuo Kikuu cha Manchester wameunda kigunduzi cha mionzi cha terahertz ambacho ni nyeti sana kulingana na athari ya tunnel katika graphene. Kwa kweli, transistor ya tunnel ya athari ya shamba iligeuka kuwa detector, ambayo inaweza kufunguliwa na ishara "kutoka hewa", na si kupitishwa kupitia nyaya za kawaida.
Uchimbaji wa quantum. Chanzo cha picha: Daria Sokol, huduma ya vyombo vya habari MIPT
Ugunduzi huo, ambao ulitokana na mawazo ya wanafizikia Mikhail Dyakonov na Mikhail Shur waliopendekezwa mapema miaka ya 1990, unaleta karibu enzi ya teknolojia za terahertz zisizo na waya. Hii ina maana kwamba kasi ya mawasiliano ya pasiwaya itaongezeka mara nyingi zaidi, na teknolojia za rada na usalama, unajimu wa redio na uchunguzi wa kimatibabu zitapanda hadi kiwango kipya kabisa.
Wazo la wanafizikia wa Kirusi lilikuwa kwamba transistor ya handaki ilipendekezwa kutumiwa sio kwa ukuzaji wa ishara na uondoaji, lakini kama kifaa ambacho "chenyewe hubadilisha ishara iliyorekebishwa kuwa mlolongo wa bits au habari ya sauti kwa sababu ya uhusiano usio na mstari. kati ya sasa na voltage." Kwa maneno mengine, athari ya tunnel inaweza kutokea kwa kiwango cha chini sana cha ishara kwenye lango la transistor, ambayo itawawezesha transistor kuanzisha mkondo wa tunnel (wazi) hata kutoka kwa ishara dhaifu sana.
Kwa nini mpango wa classic wa kutumia transistors haufai? Wakati wa kuhamia kwenye safu ya terahertz, transistors nyingi zilizopo hazina muda wa kupokea malipo yanayohitajika, hivyo mzunguko wa redio ya classic na amplifier ya ishara dhaifu kwenye transistor ikifuatiwa na uharibifu inakuwa haifai. Ni muhimu ama kuboresha transistors, ambayo pia inafanya kazi hadi kikomo fulani, au kutoa kitu tofauti kabisa. Wanafizikia wa Kirusi walipendekeza kwa usahihi hii "nyingine."
Transistor ya handaki ya Graphene kama kigunduzi cha terahertz. Chanzo cha picha: Mawasiliano ya Asili
"Wazo la mwitikio mkubwa wa transistor ya handaki kwa voltage ya chini limejulikana kwa takriban miaka kumi na tano," anasema mmoja wa waandishi wa utafiti huo, mkuu wa maabara ya optoelectronics ya vifaa vya pande mbili katika Kituo cha Picha. na Nyenzo za Dimensional mbili katika MIPT, Dmitry Svintsov. "Kabla yetu, hakuna mtu aliyegundua kuwa mali hii ya transistor ya handaki inaweza kutumika katika teknolojia ya kugundua terahertz." Kama wanasayansi wamethibitisha, "ikiwa transistor inafungua na kufunga vizuri kwa nguvu ndogo ya ishara ya kudhibiti, basi inapaswa pia kuwa nzuri katika kuchukua ishara dhaifu kutoka angani."
Kwa jaribio, lililoelezewa katika jarida la Nature Communications, transistor ya handaki iliundwa kwenye bilayer graphene. Jaribio lilionyesha kuwa unyeti wa kifaa katika hali ya handaki ni maagizo kadhaa ya ukubwa wa juu kuliko ile ya hali ya kawaida ya usafiri. Kwa hivyo, detector ya majaribio ya transistor iligeuka kuwa hakuna mbaya zaidi katika unyeti kuliko bolometers sawa za superconductor na semiconductor zilizopo kwenye soko. Nadharia inaonyesha kwamba graphene safi zaidi, unyeti utakuwa wa juu zaidi, ambao unazidi zaidi uwezo wa vigunduzi vya kisasa vya terahertz, na hii sio mageuzi, lakini mapinduzi katika tasnia.
Chanzo: 3dnews.ru