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La plataforma nanomaterial de estado sólido nueva permite photonics del terahertz

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Una tecnología complementaria de la detección capaz de satisfacer el uso de THz

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C.C. de WASHINGTON, 17 de febrero de 2015 -- Los nanodetectors compactos, sensibles y rápidos se consideran estar algo de un “santo grial” buscado por muchos investigadores en todo el mundo. Y ahora nanomaterials ha inspirado y ha creado a un equipo de científicos en Italia y Francia una plataforma de estado sólido nueva de la tecnología que abre la puerta en el uso del photonics del terahertz (THz) en una amplia gama de usos.

Durante la última década, la investigación de los materiales ha desempeñado un papel esencial en el relleno del boquete de THz, comenzando con el desarrollo de los lasers de la cascada del quántum de THz, que confían pesadamente en nanomaterials artificiales heterostructured semiconductor. El desarrollo de la proyección de imagen de la espectroscopia, nanospectroscopy y de THz de THz amplió la gama de herramientas de gran alcance para la caracterización de una gama amplia de materiales -- incluyendo los semiconductores, las biomoléculas y graphene unidimensionales o de dos dimensiones.

¿El pedazo que falta? Una tecnología complementaria de la detección capaz de satisfacer las necesidades application-oriented de THz en campos tales como diagnósticos biomédicos, seguridad, patrimonio cultural, calidad y controles de proceso, y comunicaciones sin hilos de la alta dato-tarifa que requieren sistemas integrados ad hoc de la generación y de detección.

Como los científicos divulgan en los materiales del APL del diario, del AIP que publica, usando un acercamiento que explote la excitación de las ondas de plasma en el canal de los transistores del efecto de campo (FET), podían crear los primeros detectores del FET basados en los nanowires del semiconductor, diseñados en una plétora de arquitecturas -- incluyendo las formas cónicas, las heteroestructuras y la metamaterial-antena juntadas. Mientras que estaban en él, también desarrollaron los primeros detectores de THz hechos de graphene mono o de la BI-capa.

“Nuestro trabajo demuestra que la tecnología del FET del nanowire es bastante versátil permitir “diseño” vía la litografía de sus funcionalidades principales del detector de los parámetros y,” Miriam explicado Serena Vitiello, autor importante del papel así como científico de la investigación y el líder del grupo del grupo de Terahertz Photonics en el instituto de Nanoscience en el CNR y de Scuola Normale Superiore en Pisa, Italia.

¿Cuál es el detector del nanowire capaz? Ofrece “una perspectiva concreta del uso application-oriented, puesto que funciona en la temperatura ambiente -- alcanzando las frecuencias de la detección mayores de 3 THz, con velocidad máxima de la modulación en la gama del megaciclo, y las energías equivalentes del ruido que son ya competitivas con las mejores tecnologías disponibles en el comercio,” Vitiello dijeron.

En términos de usos, porque los nanodetectors se pueden golpear ligeramente para la proyección de imagen del grande-área rápidamente a través del THz y de las gamas espectrales secundarias-terahertz, no se sorprenda ver que comercializaron en un futuro próximo para una variedad de usos espectroscópicos y en tiempo real de la proyección de imagen -- posiblemente incluso bajo la forma de cámaras rápidas de THz del multi-pixel.

Después, las metas de los científicos son “empujar el funcionamiento del dispositivo en el reino ultrarrápido de la detección, exploran la viabilidad de la sola detección del fotón usando arquitecturas nuevas y las opciones materiales, desarrollan órdenes compactos del plano focal, e integrar la en-viruta los detectores del nanowire con los microláseres de la cascada del quántum de THz,” Vitiello conocido. “Esto permitirá que llevemos el photonics de THz un nuevo nivel entero “de compacticidad” y de flexibilidad, donde puede finalmente comenzar a tratar muchos usos de asesino.”