太赫兹

该工作将有助于开发具有便捷性、超宽带、低进样量、高分辨率等特征的痕量分子指纹增强传感平台，并且在空间光调制器、光通信网络及高速太赫兹成像领域具有重要的应用前景。

该研究提出的基于石墨烯-金属复合结构超表面展示出独特的可调谐能力，响应延迟小于10ps的超快光学开关，以及控制石墨烯费米能级的电光调制潜力。二维材料超表面和超快非线性光学的结合在纳米尺度上架起了光波和太赫兹波的桥梁，为未来超高速太赫兹通信和信号处理开辟了新的平台。

(Nanowerk News）来自雷根斯堡大学（德国），MIPT（俄罗斯），堪萨斯大学和麻省理工学院（美国）的研究人员发现磁化石墨烯中对光的异常强烈吸收。当正常的电磁波转换为沿着石墨烯运行的超慢表面波时，会出现这种效应。这种现象可能有助于为未来的电信开发具有高吸收效率的新型超紧凑型信号接收器。

2014年，刘盛纲团队通过利用二维材料石墨烯的表面等离子体波，提出了覆盖整个太赫兹频段的新型辐射源。该结果突破了传统真空电子学理论框架，产生强太赫兹辐射；实现百瓦量级输出功率，比现有器件高3个量级。

近日，复旦大学物理系晏湖根课题组系统研究了石墨薄膜中的太赫兹等离激元，展示了石墨薄膜等离激元兼具金属的强共振和石墨烯的可调性两大优点，并通过磁场对石墨薄膜中两种载流子对其等离激元的贡献予以定量区分。

该装置基于双层石墨烯，这种独特的材料可以通过电压来控制能级的位置(能带结构)。这使得研究人员能够在单个器件中在经典传输和量子隧穿传输之间切换，而只需要改变控制触点处的电压极性。这种可能性对于精确比较经典晶体管和量子隧穿晶体管的探测能力是极其重要的。

据俄罗斯莫斯科物理技术学院（MIPT）官网近日报道，来自俄罗斯、英国、日本、意大利的科学家团队，开发出了一种基于石墨烯的太赫兹探测器。新设备既可充当灵敏的探测器，也可作为工作频率在太赫兹范围的光谱仪使用。

他们利用石墨烯和碳纳米管优异的电磁响应特性，并充分发挥二者的协同效应，通过原位组装策略，得到了兼具优异的太赫兹屏蔽及隐身性能的石墨烯/碳纳米管三维多孔复合材料。通过优化石墨烯和碳纳米管的比例以及热处理温度，石墨烯/碳纳米复合材料在整个0.1-1.6 THz测试频段内可以实现20 dB以上的电磁屏蔽效率以及15 dB以上的隐身性能。

该设计的基本原理是，假定在太赫兹波段，石墨烯的表面电导率与其费米能级成正比，那么通过改变费米能级，就可以改变入射电磁脉冲的时间相位特性，而费米能级本身又是电压的函数。基于这个事实，研究团队设计出了二次时间相位调制器（quadratic temporal phase modulator），亦即所谓的时间透镜。这种相位调制被应用于处理时域中的冲击脉冲信号。太赫兹时间透镜是超快时域脉冲处理系统中的关键元件。