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《自然》雜誌:石墨烯再秀潛能,未來電子器件速度可提升千倍

  一直以來,石墨烯都被譽為新時代中的超級材料。如今,於9月10日發表在國際學術期刊《自然》的論文表明,石墨烯又添加了一項光輝成就。

  新實驗表明,作為單層碳原子結構的石墨烯可以將千兆赫頻率的電子信號轉換為更高頻率的太赫茲信號。也就是說,我們每秒鍾所傳輸的信息量將是以前的1000倍。

  通常,要製造太赫茲範圍內的電磁波可以說難比登天。畢竟,傳統的矽基電子設備難以處理這種高頻信號。但基於石墨烯的設備則可以實現。研究人員在論文中表示,這些未來電子設備的工作速度將遠遠高於我們現今的設備。

  來自德國杜伊斯堡 – 埃森大學的物理學家德米特裏等人通過注射一層原子厚度的300千兆赫輻射的材料,對石墨烯產生太赫茲的能力進行了測試。當這些電磁波撞擊到石墨烯時,材料中的電子迅速升溫並隨後冷卻,釋放的電磁波頻率高達輸入輻射的七倍。

  “這是石墨烯材料的又一個驚人結果,”渥太華大學物理學家裏謝夫表示。在此之前,石墨烯這種二維材料已經因其非凡的能力而被譽為超級材料,它能夠在特定條件下實現超導,電子可自由通過,暢通無阻。

  此次實驗中,石墨烯材料分別將原本300千兆赫信號的千分之一,萬分之一和十萬分之一轉換成0.9,1.5和2.1太赫茲的波。魁北克市國家科學研究所的物理學家尾崎表示,這些轉換率可能看起來很小,但對於單層原子而言,它的轉化率已經非常高。

  基於石墨烯的計算機組件將能夠在太赫茲水平工作,這將用於非常先進的高效能計算機中。同時,石墨烯也將可以用來製造極高速的納米器件。

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