Terahertz电磁波检测可以彻底改变电子产品

加州大学Riverside-LED研究具有超快和基于自旋的纳米级设备的应用。

一个物理学家团队已经发现了一种用于太赫兹电磁波的电气检测方法,这极难检测。该发现可以帮助小型化在微芯片上的检测设备并增强灵敏度。

Terahertz是一种电磁波频率的单位:一个Gigahertz等于10亿赫兹; 1太赫兹等于1,000千兆赫兹。频率越高,信息传输越快。例如,手机在几个Gigahertz下操作。

今天的发现,今天报告的是纯正的,是基于抗铁磁材料的Amagnetic Aronancephenomon。这些材料也称为反霉磁,为超快和基于旋转的纳米级设备应用提供了独特的优势。

研究人员,由加州大学河畔河畔岩土,河畔,旋转电流,在反霉画中产生了一个重要的物理量,并能够电动地检测它。为了实现这一壮举,他们使用太赫兹辐射来抽油磁共振inchromiato促进其检测。

景石是UC河畔的物理学和天文学系教授。

在铁磁体中,例如条形磁体,电子旋转点在相同的方向上,向上或向下,从而为材料提供集体强度。在反霉磁场中,原子布置使得电子旋转彼此抵消,其中一半的旋转指向另一半的相反方向,取向或向下。

电子具有内置的旋转角动量,其可以在垂直轴线周围旋转顶部的旋转顶部的方式。当电子的预测频率与由作用在电子上作用的外部源产生的电磁波的频率匹配时,发生磁共振并且以大大增强的信号的形式表现为更容易检测。

“太赫兹微波的产生并不困难,但它们的检测是。我们的工作现在为芯片上的太赫兹检测提供了新的途径。“ - 景施

为了产生这种磁共振,UC Riverside和UC Santa Barbara的物理学家团队在Santa Barbara Campus的Terahertz Science和Terahertz设施研究所工作了0.24太平辐射。这与Chromia中电子的预测频率紧密相匹配。允许的磁共振导致了将研究人员转换成DC电压的旋转电流的产生。

“我们能够证明防冻谐振可以产生电压,从未经过实验完成的瞬间效果,”物理学和天文学系教授说。

指导在纳米级电子系统中的能源资助的能源前沿研究中心和热量,在UC Riverside,解释的​​子特拉斯特兹和太赫兹辐射中引导了能源资助的能源前沿研究中心百分点和热量是挑战。当前的通信技术使用Gigahertz Microwaves。

然而,对于更高的带宽,趋势是走向太赫兹微波,“施说。“太赫兹微波的产生并不困难,但它们的检测是。我们的工作现在为芯片上的太赫兹检测提供了新的途径。“

虽然反结构畸形是无趣的,但它们是动态的有趣。反铁渣中的电子旋转Premseps比在铁圆形上的速度快得多,导致频率高于频率的两三个数量级 - 因此允许更快的信息传输。

“反铁渣中的旋转动力学在少于铁圆形的速度下发生得多,这为潜在的超速装置应用提供了吸引力的益处,”Shi说。

反霉素普遍存在,比铁圆形更丰富。许多铁磁体,例如铁和钴,在氧化时成为反铁磁。许多防冻剂是具有低耗散能源的绝缘体。施拉瓦斯制作铁磁和反铁磁绝缘体的专业知识。

施的团队开发了一种双层结构,包括染色剂,反铁磁绝缘体,其顶部有一层金属,用作检测器,以感测来自染色氧化的信号。

SHI解释说染色体中的电子仍然是本地的。接口的交叉是在电子的精细旋转中编码的信息。

“界面至关重要,”他说。“所以旋转敏感性。”

研究人员通过将铂和钽作为金属探测器专注于旋转敏感性。如果来自Chromia的信号源于旋转,铂和钽簇以相反的极性寄存器。如果信号是由加热引起的,则两个金属都以相同的极性寄存器。

“这是第一次成功发电和检测反铁磁材料中的纯纺丝,这是闪闪发光的热门话题,”石说。“反铁磁纺丝闪奖金是闪耀的主要焦点。”

参考:“旋转电流从亚赫氏衍生的反铁磁磁磁灯销”,C. Blake Wilson,Ran Cheng,Mark Lohmann,Marzieh Kavand,Wei Yuan,Mohamped aldosary,Nikolay Agladze,Peng Wei,Mark S. Sherwin和Jing Shi, 2020年1月27日,Nature.Doi:
10.1038 / s41586-020-1950-4

该技术已向UCR技术商业化披露,分配的UC案例编号2019-105,并且待定。

史徐·李,冉成,马克·罗曼,魏元,穆罕默德·德尔多拉里和彭薇的吴居,刘河畔的研究;和C. Blake Wilson,Marzieh Kavand,Nikolay Agladze,以及在UC Santa Barbara的Mark S. Sherwin。

UC Riverside的研究得到了普照的支持。

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