一種由石墨烯和二維超導(dǎo)體制成的新型晶體管問(wèn)世

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基礎(chǔ)科學(xué)研究所（韓國(guó)IBS）內(nèi)的復(fù)雜系統(tǒng)理論物理中心（PCS）的研究人員提出了一種由石墨烯和一個(gè)二維超導(dǎo)體制成的晶體管，該晶體管可以放大太赫茲（THz）信號(hào)。這項(xiàng)研究是與來(lái)自微型/納米制造實(shí)驗(yàn)室微系統(tǒng)和Terahertz研究中心（中國(guó)），AV Rzhanov半導(dǎo)體物理研究所（俄羅斯）和拉夫堡大學(xué)（英國(guó)）的同事合作進(jìn)行的，并發(fā)表在《Physical Review Letters》上。

由于太赫茲頻率范圍有各種潛在的應(yīng)用，因此其獲得了越來(lái)越多的關(guān)注。在無(wú)線電波和紅外線之間的這一電磁光譜區(qū)域適合于極高分辨率的圖像，可應(yīng)用于非侵入性的腫瘤檢測(cè)、生物安全，電信和加密解密的程序等等。但是，實(shí)際上，在此頻率范圍內(nèi)找到強(qiáng)大的射線源是非常具有挑戰(zhàn)性的，研究人員通常將此類問(wèn)題稱為“太赫茲間隙”。

在這項(xiàng)工作中，研究人員提出了一種新穎的策略，可以放大較弱的、非均勻信號(hào)中的太赫茲輻射，這種信號(hào)在例如生物樣本中很常見(jiàn)。該裝置由位于二維超導(dǎo)體附近的石墨烯片組成，并連接到電源，該電源提供足夠的能量來(lái)激發(fā)超導(dǎo)體的電子。通過(guò)兩種材料中電子的集體振蕩行為以及石墨烯的量子容量，可以解釋太赫茲信號(hào)的放大。

“這項(xiàng)工作展示了純粹以量子效應(yīng)為特征的系統(tǒng)的面向應(yīng)用的觀點(diǎn)。這些混合系統(tǒng)中的光-物質(zhì)相互作用不僅代表了人們的根本利益，而且可以成為諸如太赫茲邏輯門之類的未來(lái)設(shè)備的基礎(chǔ)。需求量很大。” 該研究團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人Ivan Savenko解釋說(shuō)。
（責(zé)任編輯：fqj）