ساخت قطبش‌دهنده تراهرتزی

پژوهشگرانی از دانشگاه رایس در حال استفاده از نانولوله‌های کربنی بعنوان
مولفه اساسی یک قطبش‌دهنده تراهرتزی قوی هستند که بتواند در ساخت افزاره‌های
جدید مخابراتی و امنیتی، حسگرها، و سیستم‌های تصویربرداری پزشکی غیرجراحی و
نیز مطالعات بنیادی سیستم‌های ماده چگال کم – بعدی تسریع ایجاد کند.

این قطبش‌دهنده که توسط آزمایشگاه جونیکایرو کونو از دانشگاه رایس ساخته
شده است، موثرترین مورد گزارش شده است و بطور انتخابی اجازه عبور 100 درصدی
یا عدم عبور نود و نه و نه دهم درصدی یک موج تراهرتز را بسته به قطبش آن می‌دهد.

 
یک لایه سه گانه از آرایه‌های نانولوله کربنی روی پایه‌ای از جنس یاقوت که اساس نوع
جدیدی از قطبش‌دهنده تراهرتزی هستند.
این قطبش‌دهنده پهن‌باند با امواجی در بازه نیم تا دو و دو دهم سر وکار دارد، بازه‌ای
که از بازه مربوط به قطبش‌دهنده‌های تجاری، که متشکل از توری‌های شکننده پیچیده شده
در سیم‌های تنگستنی یا طلایی هستند، خیلی فراتر می‌رود.

کونو می‌گوید فناوری‌هایی که از نواحی نوری و الکتریکی طیف الکترومغناطیسی استفاده
می‌کنند، کاملا تکامل‌یافته و مرسوم هستند؛ برای مثال فناوری‌های موجود در لیزرها
یا تلسکوپ‌ها از یک سمت و رایانه‌های و میکروموج‌ها از سمت دیگر. ولی تا سال‌های
اخیر، بازه تراهرتز در این بین بسیار کم مورد کاوش قرار گرفته است.

کونو گفت: “ما آشکارسازها و گسیلنده‌های خوب تراهرتزی داریم ولی نیاز به روشی برای
دستکاری نور در این بازه وجود دارد. کار ما در این طبقه‌بندی قرار گرفته است:
دستکاری حالت قطبش – یعنی جهت میدان الکتریکی- تابش تراهرتز. “

امواج تراهرتز در ترکیب با طیف‌سنجی، می‌تواند برای خواندن چیزی که کونو آن را “اثرانگشت‌های
طیفی در بازه تراهرتز” می‌نامد، استفاده می‌شوند. او گفت که آنها می‌توانند، برای
نمونه، در یک دستگاه امنیتی جهت شناسایی علامت‌های شیمیایی مواد انفجاری خاص مفید
باشند.

کونو توضیح داد: “هنگامی که قطبش موج تراهرتز عمود بر نانولوله‌ها باشد، آنگاه هیچ
جذبی رخ نمی‌دهد، ولی هنگامی که قطبش موازی نانولوله‌ها باشد آنگاه ضخامت جهت از
بین بردن کامل عبور کافی نیست و هنوز هم 50-30 درصد است. “

او ادامه داد: “باید قطبش‌دهنده را ضخیم‌تر کرد. قطبش‌دهنده فعلی دارای سه لایه از
نانولوله‌های هم‌راستا روی یاقوت است که برای جذب موثر تمام تابش تراهرتز فرودی
کافی است.”

این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nano Letters منتشر
کرده‌اند.