Ученые готовы создать терагерцовый лазер

Ученые готовы создать терагерцовый лазер

Графен считается универсальным материалом в такой науке, как материаловедение: его двумерная сотовидная решетка, состоящая из атомов углерода, прочнее стали и обладает чрезвычайно высокой подвижностью носителей заряда, кроме того, прозрачная, легкая и гибкая.

Неудивительно, что для графена есть много приложений — например, в очень быстрых транзисторах и гибких дисплеях. Команда исследователей, возглавляемая учеными Института Макса Планка, изучающая структуру и динамику вещества в Гамбурге, показала, что графен может найти применение в новых лазерах для генерации терагерцового импульса с большой длиной волны.

Лазерное излучение терагерцового диапазона очень востребовано в науке, но пока что подобные лазеры не разработаны. Ранее проведенными теоретическими исследованиями было показано, что подобные лазеры могут быть созданы с использованием графена. Однако были обоснованные сомнения, которые ученые из Гамбурга сейчас рассеяли, параллельно обнаружив, что применение графена имеет свои ограничения, в частности они, показали, что графен не может использоваться для эффективного сбора света в солнечных элементах.

В принципе, каждый полупроводниковый материал может соответствовать этому критерию, для создания подобного распределения электронов, называемого инверсией. Именно такое распределение, инверсию, создали и продемонстрировали у графена Изабелла Гиерз (Isabella Gierz) и ее коллеги из Центра лазерных установок (Central Laser Facility) в Харвелле (Harwell) (Англия).

До сих пор терагерцовые импульсы генерировались с помощью неэффективных процессов в нелинейных оптических средах.

«Наши исследования показали, что электроны графена подобны электронам классического полупроводника, — говорит Изабелла Гиерз. — В определенной степени, графен может рассматриваться как полупроводник, имеющий нулевую запрещенную зону. Поэтому инверсия в графене длится всего около 100 фемтосекунд, менее триллионной доли секунды. Вот почему графен не может быть использован для непрерывных лазеров, но потенциально есть возможность генерации сверхкоротких лазерных импульсов».
Такой графеновый лазер был бы особенно полезен для исследовательских целей. Например, для широкополосного усиления лазерного света с очень большой длиной волны, так называемого терагерцового излучения. Этот тип лазерного света может быть использован также в области фундаментальных исследований по изучению, например, высокотемпературных сверхпроводников.

Источник: tgdaily.ru

Похожие новости:
Физики создали аналог раздевающих сканеров для молекул
Физики из университетов Питтсбурга и Висконсин-Мэдисон разработали микроскопические излучатели и детекторы, которые позволяют создать аналог аэропортового сканера безопасности для индивидуальных молекул. Прибор позволит изучать их свойства в терагерцовом диапазоне. Работа опубликована в журнале Nano Letters, кратко о ней можно ..
2013-08-6 1449 0 Технология
0
Терагерцовую микроскопию приспособили для изучения нанообъектов
Разрешение лазерной терагерцовой эмиссионной микроскопии удалось довести до 20 нанометров. Такого эффекта физики из США и Дании смогли добиться, дополнив терагерцовый микроскоп ближнепольным зондом, что повысило его разрешающую способность сразу на три порядка. Работа опубликована в ACS Photonics.Лазерная терагерцовая эмиссионная микроскопия используется ..
2017-10-26 6838 0 Технология
0
Катар: многоразовое облако поможет пережить жару на чемпионате
Пока полмира спорит можно ли доверить маленькому государству Катар проведение Чемпионата мира по футболу 2022 года, оно готово поразить всех своим богатством и инновационными подходами. Страна готова создать искусственные облака, насыпать новых островов для гостей ..
2013-07-24 1509 0 Технология
0
США создали армаду летающих дронов размером с комара
Военно-воздушные силы США имеют в своём распоряжении значительные запасы крохотных летающих дронов, которых они готовы применить при первой же необходимости.Об этом сообщает Джон Хорган в National Geographic.DARPA объявила конкурс на создание дронов, которые бы имитировали бы размеры и поведение насекомых ..
2013-05-13 2082 0 Технология
0
В США научились выращивать репродуктивные органы
Американские ученые из Института регенеративной медицины научились выращивать искусственные пенисы. Они долгое время проводили опыты над кроликами, а теперь готовы поэкспериментировать с людьми, которые пережили операции, получили травму или родились с физическими недостатками, передает The Guardian. Ученые планируют провести ..
2014-10-06 2522 0 Технология
2
Обмен файлами через рукопожатие
На выставке Consumer Electronics Show компания Ericsson представила очень интересную инновационную технологию, которая позволит передавать файлы по человеческому телу. Продемонстрировал новинку Ханс Вестберг, генеральный директор концерна.Для демонстрации Вестберг взял смартфон в одну руку, ..
2012-06-19 1333 0 Технология
0
Трансгенные томаты практически не гниют
Коричневая мякоть, которая сигнализирует о гниении томатов, является основной проблемой для крупных производителей и садоводов. Ученые из университета Пурдю неожиданно выяснили, как сократить частоту подобных проявлений.В начале 1990-х профессор садоводства Автар Ханда разработали трансгенный томат ..
2012-05-23 1768 0 Технология
0
В Свердловской области построят еще два ядерных реактора
Об этом в Екатеринбурге заявил генеральный директор госкорпорации "Росатом" Сергей Кириенко после встречи с губернатором региона Александром Мишариным. - Я только что доложил губернатору, что в Заречном по графику идет возведение нового реактора БН-800, - сказал глава "Росатома". - На этой площадке ..
2012-02-18 1829 0 Технология
0
Метаматериалы стремятся к мульдиапазонности
Хоссейн Мосаллаэй (Hossein Mosallaei) из Северо-Восточного университета (США) создал метаматериал, способный прятать те или иные объекты от излучения в различных диапазонах. Напомним: сегодня метаматериалы готовы служить делу невидимости лишь в одном диапазоне волн. Поэтому защищённые ими объекты ..
2013-03-6 1426 0 Технология
0
В Перми для Газпрома создали турбины дешевле импортных
Пермские конструкторы "Авиадвигателя" по заказу "Газпрома" выпустят газотурбинные установки взамен импортного аналога, которые будут выше по эффективности и дешевле по стоимости, сообщили РИА Новости в пресс-службе Пермского края. "Авиадвигатель" выиграл тендер "Газпрома" на разработку и поставку мощной газотурбинной установки ..
2014-12-11 5069 0 Технология
1
Иран установит на ядерном заводе центрифуги
Иран уведомил Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ), что собирается сильно ускорить свою работу по обогащению урана. Об этом со ссылкой на сотрудников организации сообщает Associated Press. В письме в МАГАТЭ Иран сообщил, что планирует установить в своем ядерном центре ..
2013-01-31 1519 2 Технология
0
Кожаную одежду будут выращивать
В течение ближайших пяти лет на прилавках магазинов могут появиться вещи, сделанные из настоящей кожи, выращенной в лаборатории. Исследования ведет фирма Modern Meadow, пишет The Daily Mail. Modern Meadow считает, что подобная технология совершит переворот в швейной промышленности. Следом ..
2012-09-21 1409 0 Технология
0
Емкость Li-ion батарей вырастет на 40 процентов
Инженеры Solid Energy Systems спроектировали новые аккумуляторы, которые позволят увеличить срок службы мобильных телефонов. Замена графитового электрода на литиевый с полимерным покрытием (электролит – ионная жидкость), позволит увеличить объем запасаемой энергии не менее, ..
2013-11-28 1471 1 Технология
0
Китай готовит ответный удар на рынке фотовольтаики
Противодействие со стороны США, Индии и европейских стран на рынке солнечной энергетики вынуждает китайское правительство более энергично защищать отечественных производителей. Китайские производители систем солнечной энергетики сталкиваются с ростом торговых барьеров со стороны США, Индии и Европы. Чтобы ..
2012-08-7 1779 0 Технология
0
Создан детектор лжи на новом принципе
В Нижегородском лингвистическом университете ученые изобрели детектор лжи нового поколения. Его главное ноу-хау - человек может даже не догадываться, что его проверяют. - Основное отличие устройства в том, что он бесконтактный и фонетический, - объясняет заведующий кафедрой математики и информатики НГЛУ Владимир Савченко. - Классический ..
2012-07-3 1662 0 Технология
0