覆盖的石墨烯打开6G Terahertz Radio
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A German-Spanish research team has used gold-covered graphene to generate terahertz pulses more effectively. This is key step for the next generation 6G radio systems as the technology could potentially be integrated into a CMOS chip process.
研究人员在Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) accelerator found they could use graphene can act as a frequency multiplier. When the two-dimensional carbon graphene is irradiated with light pulses in the low terahertz frequency range, these are converted to higher frequencies. Until now, the problem has been that extremely strong input signals, which in turn could only be produced by a full-scale particle accelerator, were required to generate such terahertz pulses efficiently.
HZDR辐射物理研究所的Jan-Christoph Deinert说：“对于将来的技术应用来说，这显然是不切实际的。”“因此，我们寻找了一种材料系统，该系统也可以使用较少的暴力投入，即具有较低的野外优势。”
因此，HZDR团队与加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术学院的研究人员（ICN2），光子科学研究所（ICFO），比勒菲尔德大学，TU柏林大学和位于Mainz Max Planck Planck Planck Polymer Research for New New Mange Institute on New New方法研究，用微小的金层或薄片覆盖石墨烯。
ICN2的项目协调员Klaas-Jan Tielrooij说：“这些起作用像天线，显着扩大了石墨烯中传入的Terahertz辐射。”“结果，我们得到了石墨烯在薄片之间暴露的非常强大的田地。这使我们能够非常有效地生成Terahertz脉冲。”
为了测试这个想法，来自巴塞罗那ICN2的团队成员制作了样本。首先，他们将单个石墨烯层应用于玻璃载体。最重要的是，它们沉积了氧化铝铝的超薄绝缘层，然后是金条晶格。
The samples were then taken to the TELBE terahertz facility in Dresden-Rossendorf, where they were hit with light pulses in the low terahertz range (0.3 to 0.7 THz). During this process, the team used special detectors to analyse how effectively the graphene coated with gold lamellae can multiply the frequency of the incident radiation.
“它运行良好，” Sergey Kovalev在HZDR经营Telbe Accelerator设施的Sergey Kovalev说。“与未经处理的石墨烯相比，输入信号较弱，足以产生频率的信号。”
金覆盖的石墨烯需要原始场强的10％才能产生频率乘法，从而打开了电输入的使用。较大的单个薄片和剩下的石墨烯面积越小，效果越明显。最初，团队能够将传入频率增加三倍。后来，他们在输入频率上实现了九倍的增加。
Deinert说：“我们基于石墨烯的超材料将与当前的半导体技术兼容。”“原则上，它可以整合到普通筹码中。”
除6G广播中的用途外，Terahertz信号还用于机场的工业和安全扫描仪的质量控制，用于材料研究中的各种科学应用。
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