俄羅斯莫斯科大學(xué)科研人員開發(fā)出一種獨(dú)特的、可以輕松控制太赫茲光波的二氧化釩光電子材料。有關(guān)專家認(rèn)為，未來從運(yùn)輸安全到食品質(zhì)量控制等領(lǐng)域，新材料將得到廣泛運(yùn)用。相關(guān)研究發(fā)表在《晶體工程通訊》和《陶瓷國際》雜志上。
太赫茲光波是未來6G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。此外，它們已被用于機(jī)場和車站行李箱安檢掃描，下一步將運(yùn)用于建筑材料、藥品和食品的質(zhì)量監(jiān)控。然而，太赫茲光波控制技術(shù)的發(fā)展受到技術(shù)設(shè)備尺寸的制約。正如論文作者之一、莫斯科大學(xué)研究人員阿爾喬姆·馬卡列維奇教授所說，目前，對設(shè)備小型化和改善人體工程學(xué)方面的需求不斷增長，太赫茲光波控制原理建成的典型設(shè)備相當(dāng)復(fù)雜，限制了該技術(shù)的潛在應(yīng)用價值。
阿爾喬姆·馬卡列維奇教授稱，科研人員正在努力使必要的設(shè)備盡可能緊湊和小型化，為此，需要一種能控制太赫茲輻射的特殊材料，特別是需要一種能夠選擇性吸收太赫茲波的物質(zhì)，同時為了快速打開和關(guān)閉太赫茲信號，則需要一種可以極大地改變電阻的材料。在這方面，二氧化釩是一種有前途的材料。在68℃的溫度下，從金屬變成電介質(zhì)，二氧化釩的電阻會改變數(shù)萬次。由于物質(zhì)薄膜的溫度可以快速改變，因此可以將二氧化釩用于控制太赫茲光波的超快光學(xué)開關(guān)。
為了進(jìn)一步提高二氧化釩的上述性能，俄羅斯科研人員采用了一種新的合成方法，為新材料賦予了一種特殊的微觀結(jié)構(gòu)：形狀類似于圣誕樹。研究人員發(fā)現(xiàn)，這種“多刺的”釩氧化物在1.5太赫茲光波下可吸收90%的入射輻射，而在其他頻率下僅吸收20%的入射輻射。因此，二氧化釩可以成為理想的太赫茲光波的選擇性吸收器。
據(jù)悉，科研人員正在進(jìn)一步努力改善材料的性能，使其對光學(xué)電子學(xué)的發(fā)展更具吸引力。比如，把金屬變成電介質(zhì)的溫度降到68℃以下。(記者董映璧)
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