የተቀናጁ የፎቶኒክ ዑደቶችን የሚጠቀሙ ቺፕስ የ'terahertz ክፍተት' ለመዝጋት ይረዳል

ተመራማሪዎች የቴራሄርትዝ ክፍተት የሚባለውን - በኤሌክትሮማግኔቲክ ስፔክትረም ውስጥ በ0.3-30THz መካከል ያለውን - ለስፔክትሮስኮፒ እና ኢሜጂንግ ለመጠቀም የሚያገለግል እጅግ በጣም ቀጭን ቺፑን የተቀናጀ የፎቶኒክ ወረዳ ፈጥረዋል።

ይህ ክፍተት በአሁኑ ጊዜ ለኤሌክትሮኒክስ እና የቴሌኮሙኒኬሽን መሳሪያዎች በጣም ፈጣን የሆኑ ነገር ግን ለኦፕቲክስ እና ኢሜጂንግ አፕሊኬሽኖች በጣም ቀርፋፋ የሆኑ ድግግሞሾችን የሚገልጽ የቴክኖሎጂ የሞተ ዞን ነው።

ሆኖም፣ የሳይንስ ሊቃውንት አዲሱ ቺፕ አሁን ቴራሄትዝ ሞገዶችን በተመጣጣኝ ድግግሞሽ፣ የሞገድ ርዝመት፣ ስፋት እና ደረጃ ለማምረት አስችሏቸዋል።እንዲህ ዓይነቱ ትክክለኛ ቁጥጥር ቴራሄትዝ ጨረራ ለቀጣይ ትውልድ በኤሌክትሮኒካዊ እና ኦፕቲካል ግዛቶች ውስጥ ጥቅም ላይ እንዲውል ያስችለዋል።

በ EPFL ፣ ETH Zurich እና በሃርቫርድ ዩኒቨርሲቲ መካከል የተደረገው ስራ ታትሟልየተፈጥሮ ግንኙነቶች.

በ EPFL ምህንድስና ትምህርት ቤት የሃይብሪድ ፎኒክስ (HYLAB) የላብራቶሪ ምርምርን የመሩት ክሪስቲና ቤኔ-ቼልመስ እንደተናገሩት የቴራሄትዝ ሞገዶች ቀደም ሲል በቤተ ሙከራ ውስጥ ሲመረቱ ከዚህ በፊት የነበሩት አቀራረቦች መብትን ለማመንጨት በዋነኝነት በጅምላ ክሪስታሎች ላይ ተመርኩዘዋል ። ድግግሞሽ.በምትኩ፣ የእሷ የላቦራቶሪ አጠቃቀም ከሊቲየም ኒዮባት የተሰራውን እና በሃርቫርድ ዩኒቨርሲቲ ተባባሪዎች በናኖሜትር ሚዛን በጥሩ ሁኔታ የተቀረጸውን የፎቶኒክ ሰርክዩርን መጠቀሟ የበለጠ የተሳለጠ አካሄድ እንዲኖር ያደርጋል።የሲሊኮን ንጣፍ አጠቃቀም መሳሪያውን ወደ ኤሌክትሮኒክስ እና ኦፕቲካል ስርዓቶች ለመዋሃድ ተስማሚ ያደርገዋል.

"በጣም ከፍተኛ ድግግሞሾች ላይ ሞገዶችን ማመንጨት እጅግ በጣም ፈታኝ ነው፣ እና ልዩ በሆኑ ቅጦች ሊያመነጫቸው የሚችሉ በጣም ጥቂት ቴክኒኮች አሉ" ስትል ገልጻለች።"አሁን የቴራሄትዝ ሞገዶችን ትክክለኛ ጊዜያዊ ቅርጽ መሐንዲስ ማድረግ ችለናል - በመሠረቱ 'ይህን የሚመስል የሞገድ ቅርጽ እፈልጋለሁ' ለማለት።"

ይህንንም ለማሳካት የቤኒያ ቸልመስ ላብራቶሪ የቺፑን ቻናሎች አደረጃጀት ሠርቷል፣ Waveguides በሚባለው መንገድ በአጉሊ መነጽር አንቴናዎች በኦፕቲካል ፋይበር የሚመነጩትን ቴራሄትዝ ሞገዶችን ለማሰራጨት ይጠቅማል።

"የእኛ መሣሪያ ቀደም ሲል መደበኛውን የኦፕቲካል ሲግናል መጠቀሙ ጥቅሙ ነው, ምክንያቱም እነዚህ አዳዲስ ቺፖችን በባህላዊ ሌዘር መጠቀም ይቻላል, ይህም በጣም ጥሩ የሚሰሩ እና በደንብ የተረዱ ናቸው.የእኛ መሳሪያ ከቴሌኮሙኒኬሽን ጋር ተኳሃኝ ነው ማለት ነው” ሲል ቤኔ ቸልመስ አጽንኦት ሰጥቷል።በቴራሄርትዝ ክልል ውስጥ ምልክቶችን የሚልኩ እና የሚቀበሉ አነስተኛ መሳሪያዎች በስድስተኛ ትውልድ የሞባይል ሲስተሞች (6ጂ) ውስጥ ቁልፍ ሚና ሊጫወቱ እንደሚችሉ አክላለች ።

በኦፕቲክስ አለም ውስጥ፣ ቤኔያ-ቼልመስ ልዩ አቅም ያለው አነስተኛ የሊቲየም ኒዮባት ቺፖችን በስፔክትሮስኮፒ እና ኢሜጂንግ ውስጥ ይመለከታል።ionising ካልሆኑ በተጨማሪ፣ ቴራሄትዝ ሞገዶች በአሁኑ ጊዜ ስለ አንድ ቁሳቁስ ስብጥር መረጃ ለመስጠት ጥቅም ላይ ከሚውሉት ሌሎች የሞገድ ዓይነቶች (እንደ ኤክስሬይ ያሉ) በጣም ዝቅተኛ ኃይል አላቸው - አጥንትም ሆነ ዘይት ሥዕል።እንደ ሊቲየም ኒዮባት ቺፕ ያለው የታመቀ፣ የማያጠፋ መሳሪያ ስለዚህ አሁን ካለው የእይታ ቴክኒኮች ያነሰ ወራሪ አማራጭ ይሰጣል።

“የቴራሄርትዝ ጨረሮችን በምትፈልጉት ቁሳቁስ ውስጥ ልኮ እሱን በመመርመር የቁሱ ምላሽ እንደ ሞለኪውላዊ አወቃቀሩ ሊለካው ይችላል።ይህ ሁሉ ከክብሪት ጭንቅላት ያነሰ መሳሪያ ነው” አለችኝ።

በመቀጠል፣ ቤኒያ ቸልመስ የቺፑን ሞገድ መመሪያዎችን እና አንቴናዎችን ወደ ኢንጂነሪንግ ሞገድ ቅርጾችን ከትላልቅ መጠኖች ጋር በማስተካከል እና በተሻለ ሁኔታ የተስተካከሉ ድግግሞሾች እና የመበስበስ መጠኖች ላይ ትኩረት ለማድረግ አቅዷል።በቤተ ሙከራዋ ውስጥ የተገነባው የቴራሄርትዝ ቴክኖሎጂ ለኳንተም አፕሊኬሽኖች ጠቃሚ ሊሆን እንደሚችልም ትመለከታለች።

"ብዙ መሠረታዊ ጥያቄዎች አሉ;ለምሳሌ፣ እንደዚህ አይነት ቺፖችን ተጠቅመን አዳዲስ የኳንተም ጨረሮችን ማመንጨት መቻል አለመቻል ላይ ፍላጎት አለን።በኳንተም ሳይንስ ውስጥ ያሉ እንደዚህ ያሉ ሞገዶች የኳንተም ቁሶችን ለመቆጣጠር ሊያገለግሉ ይችላሉ” ስትል ተናግራለች።