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Verwenden Sie Graphen, um eine Frequenz zu multiplizieren

Verwenden Sie Graphen, um eine Frequenz zu multiplizieren

Zusätzlich zu den vielen Anwendungen, die wir bisher nach neuen Berechnungen eines deutschen Physikers an der Universität Augsburg für das sogenannte "Wundermaterial" gesehen haben, könnte es sein Verwenden Sie Graphen als Frequenzvervielfacher, um Strahlung im Terahertz-Frequenzbereich zu erzielen.

Nach einem veröffentlichten Artikel nanotechweb.orgNeue Berechnungen eines deutschen Physikers deuten darauf hin, dass Graphen als intrinsisch starkes nichtlineares Gerät oder "Frequenzvervielfacher" fungieren könnte. Dies bedeutet, dass das Nanomaterial, auch als "Wundermaterial" bekannt, zur Erzeugung von Strahlung im Terahertz-Frequenzbereich verwendet werden könnte. Bestrahlung mit leichter zugänglichen Frequenzen wie Mikrowellen.

Graphen ist ein Nanomaterial, das aus einer zweidimensionalen Kohlenstoffschicht mit nur einem Atom Dicke besteht und 2004 von Andre Geim und seinen Kollegen von der Universität Manchester und dem Institut für Mikroelektroniktechnologie in Tschernogolowka, Russland, hergestellt wurde.

Graphen besteht aus Graphit, die Form von Kohlenstoff, die in Stiften verwendet wird, und hat einige ungewöhnliche physikalische Eigenschaften, einschließlich der Tatsache, dass Die Elektronen im Material verhalten sich wie relativistische Teilchen, die keine ruhende Masse haben und sich mit etwa 106 m / s fortbewegen. Dies ist zwar etwa 300-mal langsamer als die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum, aber immer noch viel schneller als die Geschwindigkeit von Elektronen in einem normalen Leiter.

Sergey Mikhailovs neue Studie

Nun, Sergey Mikhailov, von der Universität Augsburghat das vorhergesagt Wenn Graphen mit elektromagnetischen Wellen bestrahlt wird, sendet es Strahlung mit einer höherfrequenten harmonischen Resonanz ausDaher kann es als Frequenzvervielfacher verwendet werden. Mit anderen Worten, wenn die Probe mit einer bestimmten Lichtfrequenz bestrahlt wird, reflektiert sie Licht mit einer höheren Frequenz.

Diese "Frequenztransformation" könnte verwendet werden, um Strahlung mit Frequenzen zu erzeugen, für die es keine geeigneten Quellen gibt. Zum Beispiel ist es schwierig, Frequenzen über 100 GHz und bis zu 1–10 THz (1012 Hz, auch als Terahertz-Lücke bekannt) zu erzeugen. Im Gegensatz dazu gibt es zahlreiche Quellen für Mikrowellenstrahlung für Frequenzen unter 100 GHz. Wissenschaftler könnten daher Mikrowellenfrequenzen mit einem nichtlinearen Gerät wie Graphen "multiplizieren", um Strahlung im Terahertz-Bereich zu erzeugen, betont Mikhailov in seinem Arbeit in der Zeitschrift veröffentlicht Europhysics Letters.

Diese Terahertz-Strahlungsquellen könnten in vielen Bereichen eingesetzt werden, beispielsweise in den Bereichen Sicherheit und Verteidigung, Medizin, Astronomie und biologische Forschung.

Terahertz-Strahlung durchdringt viele Materialien (außer Metalle) und daher kann verwendet werden, um Pakete und Pakete an Flughäfen zu "durchschauen", zum Beispiel.

"In der Medizin könnte es verwendet werden um Bilder von Krebstumoren zu erhalten und eine frühzeitige Diagnose zu stellen der Krankheit “, sagt Mikhailov.

Astronomen interessieren sich auch für Terahertz-Strahlung, da der kosmische Mikrowellenhintergrund, der aus dem Urknall stammt, eine Terahertz-Komponente enthält.

Quelle: Nanotechweb

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