【遠赤】6Gに必要なテラヘルツ波の増幅に成功 グラフェン使用

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1 雷 ★ 2020/07/07(火) 12:40:38.91ID:BMqD9jW/9

 東北大学、モンペリエ大学、ロシア科学アカデミー、ポーランド国立高圧物理学研究所らによる研究グループは、グラフェンを使用した電池駆動によるテラヘルツ電磁波の増幅に成功した。

 テラヘルツ波は、波長が10μmm〜1mmの電磁波で、その振動周波数はほぼすべての物質において指紋スペクトルが存在するなどといった特徴を持ち、分光やイメージング、超高速無線通信などさまざまな分野への応用が期待されている。

 なかでも、次世代の超高速無線通信である6Gや7Gに向けてテラヘルツ波の利用が欠かせないが、一方でトランジスタやレーザーなどにおけるテラヘルツ帯の動作は、本質的な物理限界のため困難とされてきた。加えて、室温で動作し小型集積化が可能、かつ電池で駆動するテラヘルツ増幅素子やレーザー素子は、6Gや7Gの送信手段として必要となるが、実現に至っていない。

 そこで、従来の半導体素材より大きく優れた性質を持つ炭素原子の単層シートであるグラフェンに着目。グラフェンは炭素原子が蜂の巣格子状に結晶化した単原子層の材料で、すでにグラフェンを利得媒質としたテラヘルツレーザー発振の実証に成功しているが、-163℃の低温環境においてわずかな増幅利得が得られたもので、室温で高強度な動作を実現するには、電子と光子の直接相互作用の動作限界を超える大きな増幅利得が必要だった。

 電子と光子の相互作用を向上させる手段として、プラズモン(電子集団の電荷振動量子)を利用するものがあるが、今回研究グループでは、グラフェンのプラズモンがテラヘルツ波光子と高効率で相互作用する点に注目し、二重回折格子ゲートと呼ばれる構造を用いたグラフェントランジスタを試作。実験は室温環境下で行なわれ、ドレイン電圧を上昇させながらテラヘルツ波パルスをグラフェントランジスタに照射し、透過したパルス波の時間応答波形から吸収特性を測定した。

実験結果で得られた特性の2次元プロット
 実験の結果、ドレインバイアスがあるしきい値以下では、グラフェンプラズモンの共鳴周波数をピークとする強い吸収スペクトルが確認された。ドレインバイアスが上昇するにつれて、ピーク周波数は低域側に移動(レッドシフト)し、吸収率が低下した。

 ドレインバイアスがあるしきい値を超えると、0〜3THzの範囲においてグラフェンは吸収率が0の状態を示した。さらに上昇させると、逆に増幅特性を示し、ピーク周波数において最大利得が9%に達した。また、ピーク周波数はドレインバイアスの上昇につれて高域側に移動した(ブルーシフト)。

続きはソース
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1263675.html


25 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:45:26.58ID:ptFr3HKk0

>>1
テラヘルツを肩にあてたらすっかり良くなりました(個人の感想)

36 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:47:24.96ID:A/D8IwmW0

>>25 テラヘルツを増幅する器械なんて>>1以外にもあるけど、
実際使わせてもらったことあるが
足に当ててみると足のしびれとか一発でとんだわ

あれ普及するとヤバイな ジジババが健康になって死ななくなってしまう

49 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:49:34.66ID:Np7aXEv80

>>1
中国も韓国も5G終ったなww

60 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:53:43.30ID:grLcXmDM0

>>1
赤外線!?
見通し範囲でしか使えないだろw
建物内とか遮蔽物があったらどうするん?
回折や反射でどうにかなるものでもないぞ

64 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:54:12.07ID:ZcNIYMil0

>>1
またすごい技術だな
ついにシリコンがいらなくなる時代がきたのか

66 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:54:55.85ID:ZcNIYMil0

>>64
>>1
半導体の時代が終わり
グラフェンの時代が来る

70 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:57:11.34ID:+5TgqDVc0

>>1
研究成果をどうぞ。中国様の開発にお役立てが下さい。

72 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:57:58.29ID:0GOSi2w6O

>>1
>波長が10μmm〜1mmの電磁波で

何だよ
μmmってw

90 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 13:03:26.27ID:H4c6rQV70

>>1

93 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 13:05:49.37ID:biW3X7Gg0

>>1
テラヘルツ
テラワロス(´・ω・`)

3 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:41:37.10ID:MigKIzpb0

テラヘルツ波って赤外線だけど建物透過できるの?
水で止まるのに

4 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:42:08.34ID:CAUdqDxF0

なんで旧共産圏と組むんだ?
得意分野なのか

59 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:52:35.87ID:dNQtb+If0

>>4
軍事の電子戦だとロシア>欧米だし得意分野

81 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 13:00:48.60ID://OvFkjE0

>>4
国家戦略で次世代規格の覇権を握りたい向こうが近付いてきたんだろ
騙されて技術を盗まれるだけなのに技術の流出は莫大な利益を逸失する事になる事実を分かって欲しい
近付いてくる他国の機関や企業はほぼスパイなんだから協同研究なんかやっちゃ駄目なんだよ

92 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 13:04:55.31ID:l0IHG97m0

>>4
電波、超音波関係はロシアが得意

6 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:42:35.87ID:QHc7VcSt0

レーザー通信と何が違う?

7 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:42:41.09ID:vuWSC3kM0

テラワロタ

9 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:42:58.29ID:6FfrJMj20

おそロシア

10 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:43:15.02ID:YoCRflhB0

もう6Gかよ

11 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:43:35.56ID:6FpCERs80

>>10
けっこう前からやっとったで

13 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:43:50.96ID:kz0BV84z0

5Gスマホは買わなくていい

14 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:43:56.92ID:kWqShQtr0

日本は8G目指そう

15 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:44:05.10ID:aksUCR1r0

やばい。もう赤外線出ちゃう

17 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:44:19.74ID:ip5u2weV0

そんなので長距離通信できんの?
4Gと併用なら名前だけじゃね?

18 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:44:21.14ID:6A3gb2Lt0

動画とか観ない人間には必要ないだろ

19 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:44:27.65ID:stKg9VOb0

5G?6G?
日本には全く関係ないね
日本にはFAX、紙、ハンコが全てだから

31 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:46:15.59ID:bLBU0D1i0

>>19
FAXが速く届くかも

37 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:47:43.25ID:pjmrZQAf0

>>31
ちょっとわろた

91 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 13:03:32.13ID:9tFTOBmm0

>>19
遠くでもハンコおせるとか

99 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 13:09:03.40ID:v0rGQZzv0

>>91
せや!ドローンにハンコを搭載すれば!

20 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:44:37.20ID:VdN/AWRK0

5Gで健康被害懸念されてるのに6Gとかになったらどうなるんだ

71 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:57:25.32ID:FEVEyVVx0

>>20
遠赤外線だからむしろ身体にいいかも

22 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:44:49.79ID:OQts2FVv0

>>8
スマホで魚がこんがりおいしく焼けそう😋

23 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:44:53.37ID:Jq0mxzjc0

最新の技術が実用化されるのは10年後

24 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:45:17.03ID:sfaNI/m10

>>5
波長短くなるとどうやっても同じ問題抱えるから。

26 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:45:50.97ID:L5JiaI0e0

日本にはHGとRGがいるから…

27 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:45:53.63ID:1QMNYZgF0

日本でライセンス取って商品化出来なきゃ意味無いんだわ

28 不要不急の名無しさん 2020/07/07(火) 12:46:06.22ID:A/D8IwmW0

東京は午後の七時〜♪
>>21 はもう6Gジイ〜


元スレ:
http://asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1594093238

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