게시 및 게시 날짜 : 2015/10/27

그바카라 사이트 주소에 의한 UV 광선의 Terahertz 변조

-Terahertz Wave Oscillator의 가능성의 시뮬레이션-

포인트

  • 자외선 광원을 사용한 Terahertz Wave 진동 기술 시뮬레이션
  • 시뮬레이션에서 그바카라 사이트 주소 나노 리본에 의한 자외선의 테라 헤르츠 기간의 조절 계산
  • 계산 과학의 광학 장치 연구 및 개발에 기여할 가능성


요약

바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")Nanomaterials Research Division[연구 부서 책임자 사사키 테시히] Miyamoto Yoshiyuki, 재료 인터페이스 시뮬레이션 그룹 책임자 및 중국 사천 대학교Hong Zhang교수,Xinlu Cheng독일의 Max Planck 교수, 재료 구조 및 역학 연구소Angel Rubio교수그바카라 사이트 주소 나노 리본를 발견했습니다 Terahertz (THZ)의 기간에 자외선 조절의 효과가 있습니다 이 계산 결과에서Terahertz Wave Oscillation요소에 대한 제안 된 응용 프로그램

이 시뮬레이션은 자외선이 그바카라 사이트 주소 나노 리본을 통과 할 때 그 강도가 테라 헤르츠주기에 의해 변조된다고 계산합니다 조절 된 자외선광전자 특성가있는 반도체에 적용될 때, 테라 헤르츠 사이클에서 복사 된 광전류는 반도체를 통해 흐릅니다 따라서 테라 헤르츠 파도가 안테나를 통과하면 진동 될 것으로 예상됩니다 이를 통해 유기 물질을 식별하고 생물학적 몸체를 관찰하는 데 사용할 수있는 소형 Terahertz Wave 오실레이터를 개발할 수 있습니다

이 시뮬레이션에 대한 자세한 내용은 Royal Society of Chemicals에서 게시 한 잡지를 참조하십시오Nanoscale에 온라인으로 게시됩니다

Terahertz wave 진동 요소 그바카라 사이트 주소 나노 리본을 사용한 컨셉 다이어그램
그바카라 사이트 주소을 사용한 Terahertz Wave 오실레이터의 개념 다이어그램


개발의 사회적 배경

최근 몇 년 동안 그바카라 사이트 주소의 적용된 기술은 주목을 끌었으며 전자 제품 및의 높은 전도도 특성을 모두 사용하는 장치 연구 중입니다 (2012 년 12 월 11 일에 언론의 애니메이션) 그러나 광학 장치의 전도도가 높을수록 속성이 더 좋으며이 특성이 반드시 유리한 것은 아닙니다 한편, 그바카라 사이트 주소으로 만든 스트립으로 만든 그바카라 사이트 주소 나노 리본은 다음과 같습니다Bandgap는 반도체와 같은 특성을 가지고 있으며 빛의 흡수 및 전송과 같은 특성에 대한 연구를 가지고 있습니다

또한 Terahertz 파도는 특정한 유해 물질을 식별하고 건물 악화를 측정하는 데 사용될 수 있지만 소형 요소를 사용하여 저렴한 비용으로 강력한 Terahertz Wave 생성기를 제조하기는 쉽지 않았습니다

연구 기록

AIST는 계산 과학을 사용하여 설계에서 나노 스케일 재료의 연구 및 개발을 가속화하는 것을 목표로합니다첫 번째 원칙 계산를 사용하여, 우리는 물질에서 전자와 원자의 기능을 시뮬레이션하고 있으며, 물질에 빛이 비치 될 때 전자의 움직임을 계산하기 위해 노력해 왔으며, 그바카라 사이트 주소 (2015 년 3 월 18 일에 AIST Press의 애니메이션)

이 연구에서 AIST와 Sichuan University는 Graphene Nanoribbons의 적용을 조사했으며 Max Planck Institute for Material Structure and Dynamics는 적용 방법과 첫 번째 원칙 계산의 해석을 조사했으며 AIST는 수치 계산을 담당했습니다 수치 계산은 교육, 문화, 스포츠, 과학 및 기술의 과학 연구 및 과학 연구 및 새로운 학술 현장 연구 "Atomic Layer Science (SATL) (2013-2017)에 의해 지원되었으며 오사카 대학교 미디어 센터에서 공동 사용 시설 인 슈퍼 컴퓨터를 사용했습니다

연구 컨텐츠

이 연구에서 우리는 자외선이 그바카라 사이트 주소 나노 리본을 통과 할 때 Terahertz 기간에 그바카라 사이트 주소에 의해 조절된다는 시뮬레이션을 통해 확인되었으며,이 표현을 사용하는 Terahertz 파에 대한 진동 요소를 제안했다 표적은 리본 모양의 밴드 갭을 갖는 반도체와 같은 반도체와 같은 밴드 갭을 갖는 1 차원 그바카라 사이트 주소 나노 리본이며, 그바카라 사이트 주소 나노 리본의 가장자리에는 수소 원자가 그바카라 사이트 주소 시트를 구성하는 탄소 원자에 결합되는 안락 의자 형 구조를 갖는다 (도 1) 이 그바카라 사이트 주소 나노 리본은 그림 1광전 필드자외선을 밝히기위한 시뮬레이션시간 의존적 밀도 기능 이론11115_11207전자 ​​클라우드광전 장의 진동에 따라 진동하려고합니다 전자 구름의 고유 주파수가 광전전의 주파수에 가까운 경우 공명 현상이 발생할 것으로 예상됩니다 첫 번째 원리 계산을 사용한 시뮬레이션에서, 자외선 (광자 에너지 약 6eV)이있을 때, 전자 구름의 진동과 광전전의 진동은 공명 현상을 나타내며 전자 구름 진동의 진폭이 증가하고 부패합니다

시뮬레이션에 사용 된 그바카라 사이트 주소 나노 리본에 세로 방향으로 수직으로 편광 된 자외선의 광전 장을 보여주는 그림
그림 1 : 세로 방향으로 수직으로 편광 된 자외선의 광전자 필드는 시뮬레이션에 사용되는 그바카라 사이트 주소 나노 리본에 적용됩니다


그림 2는 그바카라 사이트 주소 나노 리본의 표면에서 0334 nm의 높이에서 그바카라 사이트 주소 나노 리본의 전자의 진동에 의해 생성 된 전기장의 합 및 광전 전기장의 합과 광전자장의 시간 변화를 비교합니다 (총 전기장이라고 함) 자외선의 광자 에너지는 620 eV 및 653 eV로 계산된다

620 eV 및 653 eV의 광자 에너지를 갖는 자외선이 그바카라 사이트 주소 나노 리본에 조사 될 때 그바카라 사이트 주소 나노 리본의 표면 근처의 총 전기장의 시뮬레이션 결과 그림
그림 2 : 620 eV 및 653 eV의 광자 에너지를 갖는 자외선이 그바카라 사이트 주소 나노 리본에 조사 될 때 그바카라 사이트 주소 나노 리본의 표면 근처의 전체 전기장의 시뮬레이션 결과


도 2에 도시 된 바와 같이, 총 전기장의 강도는 대략 100 펨토초 (FS)의 기간으로 반복적으로 증가하고 붕괴되었다 이주기는 약 10 thz에 해당합니다 따라서, 그바카라 사이트 주소 나노 리본이 반도체 표면에 적용되고 자외선이 그바카라 사이트 주소 나노 리본을 통해 조사 될 때, 100fs의 기간에 조절 된 자외선은 반도체에 도달하고 반도체를 통한 광전류는 또한 100 fs의 기간에 조절된다 이 반도체를 안테나에 연결하여 Terahertz 파를 생성 할 수있을 것으로 예상됩니다 또한, 안테나에서 테라 하르츠 파동 진동이 전기장으로 진동하기 위해 엄격하게 바람직하기 때문에, 양방향 전류 변화는 일방적 인 전류 강도 변화보다 한 방향 전류 변화보다 더 바람직하기 때문에 전류-전압 변환기를 삽입하고 안테나에 연결할 것을 제안했다

미래 계획

미래에 적용될 것으로 예상되는 05 thz ~ 5 Thz의 테라 헤르츠 파를 생성하는 그바카라 사이트 주소 나노 리본 외에는 그바카라 사이트 주소 나노 리본과 같지 않다저 차원 재료또한, 조사 된 빛의 파장은 자외선에서 가시 광선 및 적외선에 이르기까지 더 넓은 범위의 가능성을 찾을 것이다



터미널 설명

◆ 그바카라 사이트 주소 나노 리본
흑연은 벌집과 같은 탄소 원자로 구성된 층상 물질로 구성되며, 그바카라 사이트 주소은 각 층의 분리입니다 또한, 스트립으로 만들어진 그바카라 사이트 주소 층을 그바카라 사이트 주소 나노 리본이라고한다 리본의 너비는 Nm에서 μm까지, 폭이 Nm이되면 그바카라 사이트 주소이 반도체처럼 될 수 있습니다 이번에는 폭이 약 1 nm 인 나노 리본에서 시뮬레이션을 수행했습니다[참조로 돌아 가기]
◆ Terahertz Wave Oscillation
Terahertz 파도는 가시적 또는 근적외선 조명의 빈도보다 낮으며 무선 파의 빈도보다 높습니다12그것은 대략적으로 진동하는 기간의 전자기파입니다 또한 Terra는 무엇입니까? 1012(1 조) 유기 물질에 고유 한 진동 모드의 주파수에 가깝다는 사실을 사용하여 재료 식별에 적용됩니다 또한, 자외선의 빈도는 Terahertz 파의 1000 배 이상입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 광전도 특성
빛에 노출 될 때 전기 전도성을 나타내는 특성 유기 및 무기 반도체 재료에서 발견되는 특성[참조로 돌아 가기]
◆ 홀
양전하가있는 것으로 보이는 고체에 국부적 인 것[참조로 돌아 가기]
◆ Bandgap
재료에서 전자는 다양한 에너지를 가지고 있지만 경우에 따라 특정 에너지 영역의 상태를 반도체 또는 절연체에서 가져갈 수 없으며이 에너지 영역을 밴드 갭이라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 첫 번째 원칙 계산
실험 파라미터를 참조하지 않고 기본 이론에 기초한 물질의 구조와 전자 상태를 계산합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 광전 필드
빛은 전기장과 자기장이 진동하는 동안 이동하는 파동이며 전기장 구성 요소입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 시간 의존적 밀도 기능 이론
물질에서 전자의 운동을 근사화하는 이론 원래, 물질의 전자 상태에 근사한 밀도 기능 이론은 물질에 대한 강한 빛 또는 고속 이온에 노출 될 때 물질의 광 흡수와 구조적 변화를 시뮬레이션하는 데 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 전자 클라우드
전자 ​​장치에는 파도뿐만 아니라 입자의 특성이 있으므로, 그 존재는 때때로 구름처럼 비교 될 수 있습니다 실제로, 전자가 그룹에서 어떻게 움직이는 지에 대한 수치 계산으로 인해 구름 이동처럼 보입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 저 차원 재료
정상적인 재료는 체적 3D 구조를 가지고 있지만, 그바카라 사이트 주소, 탄소 나노 튜브 및 풀러렌과 같은 재료는 일반적으로 재료의 확산 방향이 2D보다 작기 때문에 일반적으로 저 차원 재료라고합니다[참조로 돌아 가기]


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