Физики из России ужали излучатель "раздевающих" лучей до размеров пальца

"Мы можем создавать суперкомпактные источники терагерцового излучения, которые поместятся на кончике пальца. Новые антенны помогли нам снять ограничение, связанное с узким световым спектром, в котором работают современные преобразователи. Это дает возможность совмещать антенны с компактными инфракрасными лазерами", — рассказывает Андрей Городецкий из Университета ИТМО в Санкт-Петербурге, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Как объясняют ученые, терагерцовое излучение относится к числу самых перспективных направлений исследований в области оптики, микроэлектроники и в других высокотехнологичных сферах. В перспективе, волны такого типа можно приспособить для сверхскоростной передачи информации, наблюдения за работой живых клеток в режиме реального времени и множества других целей.

Одна из таких целей и самое известное свойство этого излучения – теоретическая способность делать наблюдаемые объекты "прозрачными". К примеру, недавно ученые из MIT научились читать закрытые книги, используя источник и приемник Т-излучения и специальную программу, анализирующую получаемые ими снимки.

Городецкий и его коллеги сделали большой шаг к миниатюризации подобных терагерцовых "гаджетов", научившись использовать так называемые квантовые точки в качестве основы для прибора, способного одновременно излучать и принимать терагерцовое излучение.

Как объясняют ученые, сейчас для генерации терагерцового излучения их источники преобразуют инфракрасный лазерный пучок в терагерцовый, используя сложные наборы из различных волноводов, фотонных кристаллов и диодов. Другие способы получения Т-лучей, как правило, являются крайне неудобными и дорогими для практического использования, так как подобные  устройства крайне громоздки и работают только при сверхнизких температурах.

Авторы статьи обнаружили, что конструкцию подобных источников Т-лучей, или светопроводящих антенн, как их называют ученые, можно заметно упростить, если использовать в качестве их основы так называемые квантовые точки – искусственные "атомы" из кусочков полупроводника, внутри которых существует особая область — трехмерная потенциальная яма.

Когда в такую яму падает электрон, он не может самостоятельно покинуть ее, в результате чего свобода его передвижений сильно ограничивается. Это позволяет использовать электрон в качестве источника света, свойства которого жестко определяются свойствами этой "ямы".
Российские и британские ученые "выкопали" такую яму, электроны в которой вырабатывают терагерцовое излучение, поглощая энергию самых обычных лазерных лучей, видимых для глаза.

"Бутерброд" из квантовых точек такой конструкции и кусочков полупроводниковых материалов из сплава галлия, мышьяка и алюминия будет  одновременно способен как вырабатывать Т-лучи, поглощая лучи лазера, так и улавливать терагерцовое излучение и преобразовать его в электрический ток. Вся эта конструкция легко "печатается" при помощи современных промышленных технологий изготовления чипов и умещается на кончике пальца.

Физики из Петербурга полагают, что подобные миниатюрные излучатели и приемники терагерцового излучения можно использовать для создания высокоскоростных систем связи и "всевидящих" микроскопов, способных заглядывать под кожу человека, следить за развитием эмбрионов и активностью мозга.

Источник: РИА Новости