Определение границ терагерцового диапазона частот всегда характеризуется определённой степенью неопределенности. Нижняя граница диапазона традиционно устанавливается в пределах от 100 до 300 ГГц, при этом значение 300 ГГц используется наиболее часто. Верхняя граница варьируется от 3 ТГц до 10 ТГц, охватывая область дальнего инфракрасного излучения. Причинами подобной неоднозначности в определении границ терагерцового диапазона служат ограничения в развитии соответствующей техники. В этом частотном диапазоне как радиотехнические, так и оптические методы работы с сигналами демонстрируют недостаточную эффективность. В нижней части терагерцового диапазона применялись решения, заимствованные из области СВЧ-техники, в то время как в верхней части использовались подходы, характерные для фотоники. Это касается не только элементной базы, но и методов анализа и обработки сигналов.
Архив рубрики: Наука
Нанолазеры и биосенсоры – будущее рождается в Долгопрудном
Ответить
Нанолазеры – это специфичные лазерные устройства с размерами, меньшими длины волны испускаемого ими света (фотонов). Их габариты в трёх измерениях составляют сотни нанометров. При помощи нанолазеров можно создавать самые мельчайшие элементы для микроэлектронных приборов, таких как очень сложная вычислительная техника для разных лабораторий, медицинское оборудование и компоненты игровых приставок. Постоянное усложнение микроэлектроники требует создания всё более компактных компонентов. Однако лишь немногие такие установки способны производить их из-за ограничений по размерам. Несколько лет назад была предложена концепция нанолазера – источника излучения с размерами в единицы микрон. У большинства таких лазеров не удавалось различить режимы работы: при одних излучение было когерентным, при других – не отличалось от излучения светодиодов.
Гибкая электроника и жидкие металлы как ее основа: настоящее и будущее технологии
Вопрос о ценности научного исследования неизбежно возникает при защите студенческих работ. Однако далеко не каждый студент способен дать исчерпывающий ответ на этот вопрос в контексте собственного научного исследования. Научные исследования, порой, не ориентированы на решение практических задач и создание продуктов или технологий, обладающих непосредственной общественной значимостью. Тем не менее, существуют сферы, занимающие уникальное положение на стыке науки, технологий и рыночных потребностей. Именно в таких областях ведутся научные разработки прототипов и методов их создания, которые впоследствии трансформируются в реальные продукты и технологии производства. Гибкая электроника является ярким примером такой сферы.
Что Вы знаете о фотоэлектрохимическом расщеплении воды и может ли быть построена энергетика на этом принципе?
Фотоэлектрохимическое (ФЭХ) расщепление воды представляет собой очень перспективный технологический подход к весьма масштабному производству водорода из простой воды с использованием обычной солнечной энергии. Этот метод опирается на очень специфичные полупроводниковые материалы чаще всего называемые ФЭХ – материалами, которые преобразуют световое излучение в химическую энергию, непосредственно разлагая молекулы воды на водород и кислород. В основе процесса ФЭХ расщепления воды лежит использование специальных полупроводниковых материалов для широкой конвертации солнечной энергии в химическую энергию водорода. Применяемые в этом процессе материалы аналогичны тем, что используются в фотоэлектрических солнечных установках. Однако, для ФЭХ-приложений полупроводник погружается в водный электролит, где солнечный свет активирует процесс расщепления воды. Этот метод производства водорода обладает значительным потенциалом для минимизации выбросов парниковых газов, что делает его привлекательным с точки зрения устойчивого развития.
Сможет ли молекулярная электроника заменить современную кремниевую и как этого достичь: кратко о главном
Развитие микроэлектроники характеризуется непрерывным уменьшением всех размеров элементов микросхем и большим увеличением их плотности на кристалле. Это способствует повышению скорости обработки информации. Однако, такой неуклонный рост сложности и быстродействия интегральных схем на основе кремния не может продолжаться неограниченно. В ближайшем будущем этот прогресс столкнётся с фундаментальными ограничениями физики. Одним из перспективных решений проблемы является молекулярная электроника (молетроника). В 1965 году Гордон Мур, директор отдела исследовательской компании Fairchild Semiconductors, сформулировал прогноз, согласно которому количество транзисторов на микросхеме будет ежегодно удваиваться. Прошедшие 35 лет подтвердили справедливость “закона Мура”.
Что Вы знаете о квантовом двигателе и как его создать?
Эффективность любого двигателя напрямую зависит от величины энергетических потерь в процессе его непрерывной работы. Широкое распространение паровые такие двигатели не получили в силу значительных тепловых потерь, которые вместо преобразования в кинетическую энергию в виде движения рассеивались в окружающей среде. В определенной степени реализации стимпанк-мира препятствует сама природа, а именно второй закон термодинамики, постулирующий стремление любой замкнутой системы к равномерному распределению тепла. Данный закон налагает ограничения на эффективность практически всех типов двигателей. Почти непреодолимым препятствием на пути к созданию максимально эффективного (идеального) двигателя является трение, неизбежно возникающее при совершении механической работы – о воздух, о детали механизма и т.д.
