Новосибирские физики изготовили перспективный композит для систем связи 6G и биосенсоров

Новосибирск. 4 сентября. ИНТЕРФАКС - Специалисты Института ядерной физики им.Г.И.Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) совместно с коллегами из Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН) впервые продемонстрировали возможность создания электромагнитной волны на поверхности композитных пленок из графена, сообщает пресс-служба ИЯФ СО РАН.

"Впервые они продемонстрировали, что слои данного материала можно использовать для генерации и распространения поверхностных плазмон-поляритонов (ППП) - разновидности не излучаемой в пространство электромагнитной волны, способной распространяться по поверхности материала. (...). Возможность генерации ППП на графеновых пленках позволит в будущем использовать такие композитные материалы, толщиной в сотни нанометров для создания плазмонных компонент систем связи терагерцевого диапазона частот, то есть поколения 6G", - говорится в сообщении.

В лаборатории физики и технологии трехмерных наноструктур ИФП СО РАН была разработана сложная многоступенчатая технология создания тонких, толщиной от нескольких до десятков нанометров, пленок из частиц толщиной от монослоя до нескольких монослоев (до 2 нм).

Специалисты печатают их на 2D-принтере из чернил, содержащих частицы малослойного графена, который получают методом электрохимического расслоения графита, и проводящего полимера, обеспечивающего связывание частиц.

Отмечается, что использование графеновых пленок и их композитов перспективно во многих областях, например, для создания терагерцевых биологических сенсоров, поскольку многие биологические молекулы и комплексы (аминокислоты, ДНК) имеют линии поглощения в ТГц диапазоне, а оптические свойства графена могут быть весьма чувствительными к данным соединениям.

Также графен потенциально интересен для плазмонных интегральных схем терагерцевого диапазона, являющихся компонентами устройств передачи информации, в которых сигнал передается в виде поверхностных электромагнитных волн - плазмон-поляритонов.

В качестве источника терагерцевого излучения использовался Новосибирский лазер на свободных электронах (НЛСЭ).

НЛСЭ - это масштабная установка, построенная на базе специального ускорителя в ИЯФ, он превосходит все другие источники лазерного излучения в мире в диапазоне длин волн 40-80 и 110-240 микрон. В отличие от обычных лазеров ЛСЭ могут менять длину волны и подстраиваться под резонансные частоты.

Спектр частот терагерцевого излучения расположен между инфракрасным и сверхвысокочастотным диапазонами, проникает через многие материалы, кроме металлов. В отличие от рентгеновского излучения не является ионизирующим.