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2017-03-09 22:56 |
精通太赫兹波？
太赫兹波的频率范围是处于红外光谱（例如，可用于夜视等应用）和吉赫兹波（其应用，如Wi-Fi连接）之间。太赫兹波可用于材料的检测，而利用其他频率则检测不到。然而，这些太赫兹波的使用因为缺乏适当的设备和材料的情况下，我们无法很好的控制它们，因而受到来的很大的限制。 { Fawt:
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来自日内瓦大学与苏黎世联邦理工学院（瑞士）的研究人员与两个来自西班牙的研究团队进行合作，开发了一种基于石墨烯的应用技术，它实现了太赫兹光的偏振和强度的快速控制。这一研究成果已经发表在《自然通讯》杂志上，为太赫兹波的实际应用铺平了道路，特别是用于成像和通讯领域。 't6V:X
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石墨烯是一个单一的碳原子层，形成蜂窝状的网络结构。它可以在例如石墨即铅笔杆的主要组成部分中被发现。日内瓦大学自然科学院量子物理系，Alexey Kuzmenko的团队一直致力于石墨烯的物理性质的研究好几年了。“太赫兹辐射和石墨烯中的电子的相互作用是非常强的，因此我们来假设，应该尽可能使用石墨烯来做太赫兹波的应用，”Kuzmenko解释说。 {3.r6ZwCn
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在欧洲的石墨烯核心项目研究工作中，科学家们已经制造出适合于太赫兹波的石墨烯基晶体管.“结合电气领域，这使我们能够控制电子在石墨烯中的数量，从而允许更多或更少的光通过，在磁场作用下，可弯曲的电子轨道，我们已经能够控制不仅仅是太赫兹波的强度，而且他们的两极分化，”Jean-Marie Poumirol评论说，她是该联合研究小组的一名成员，且该研究论文的第一作者。“这是罕见的，纯粹的电效应被用来控制磁现象。”科学家现在能够应用这样的原理控制一个完整的范围内的太赫兹频率。 _c, '>aH=
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太赫兹波潜在的实际应用 , =|ZB4HA
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今天，日内瓦大学的研究小组的重点是从原型开始，开发实际的应用和通过控制太赫兹波创造出新的应用机会。他们的目的是使太赫兹波在未来几年内在工业上具有竞争力。有两个主要的应用领域的创新，第一个是通信。“使用薄膜石墨烯太赫兹波有关，我们应该能够实现信息的传输速度比目前的Wi-Fi或无线电波要快约10至100倍，并在短距离内的传输上很安全，” Poumirol解释说。 V( -mD
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这将在电信领域是一个显着的优势。第二个应用领域是成像。非电离情况下，太赫兹波不会改变DNA结构，因此这在医学上，生物学和药学等领域将是十分有用的。此外，太赫兹波的圆极化的控制将允许区分不同的对称性（左手或右手）的生物分子，这是一个非常重要的属性，可实现在医学上的相关应用。 il \$@Bn
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此外，利用太赫兹波，在国土安全方面的应用将有很大的潜力。Kuzmenko继续说，“太赫兹波对金属，塑料和有机物质是十分敏感的，波束会被阻挡。这种特性可作为对个人检测枪支，毒 品和炸药的一种方法，可能作为一种加强机场安全的应用。” \o/n
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文章链接：https://phys.org/news/2017-03-mastering-terahertz.html
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