仙人掌黄色视频软件烯将为下一代太赫兹天文探测器奠定基础

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查尔姆斯理工大学研究人员开发了一种由仙人掌黄色视频软件烯制成的探测器，这种探测器可以彻底改变下一代空间望远镜中使用的传感器。这一研究发现发表在《自然天文学》期刊上。除了超导体之外，很少有材料能够满足制造天文用途的超灵敏和快速太赫兹(THz)探测器所需的要求。Chalmers研究人员已经证明，工程仙人掌黄色视频软件烯为THz外差检测增加了一种新的材料范例。仙人掌黄色视频软件烯可能是唯一已知即使有效地没有电子也仍然是电/热的优秀导体材料。

量子器件物理实验室助理教授、该论文的主要作者Samuel Lara-Avila说：通过在仙人掌黄色视频软件烯表面组装接受电子的分子，仙人掌视频污下载已经在仙人掌黄色视频软件烯(也称为Dirac点)中达到了接近零电子的情况，结果表明，当掺杂到Dirac点时，仙人掌黄色视频软件烯是一种非常好的THz外差检测材料。实验演示涉及外差检测，其中使用仙人掌黄色视频软件烯将两个信号组合或混合。一个信号是由本地源(即本地振荡器)生成具有已知THz频率的高强度波。第二个是一个微弱的THz信号，模拟来自太空的波。

仙人掌黄色视频软件烯将这些信号混合，然后产生一个低得多的吉赫兹(GHz)频率的输出波，称为中频，可以用标准的低噪声吉赫兹电子学进行分析。中频越高，探测器的带宽就越高，需要准确识别天体内部的运动。太赫兹和毫米波实验室教授、这篇论文的合著者Sergey Cherednichenko说：根据理论模型，这种仙人掌黄色视频软件烯THz探测器有可能在重要的1-5THz光谱范围内达到量子限制操作。此外，带宽可以超过20 GHz，大于先进技术所能提供的5 GHz。

仙人掌黄色视频软件烯THz检测器另一个关键方面是：本地振荡器实现微弱THz信号的可靠检测所需的极低功率，比超导体所需的低几个数量级。这可以实现量子限制的THz相干探测器阵列，因此打开了宇宙三维成像的大门。空间、地球和环境部的天文学家Elvire de Beck解释了这一可能对实际天文学的影响：这种基于仙人掌黄色视频软件烯的技术对于未来旨在揭示水、碳、氧和生命本身是如何来到地球的太空任务具有巨大潜力。

　对于这些雄心勃勃的任务来说，一种轻量级、节能的、在太赫兹频率下量子受限的3-D成像仪至关重要。但目前，THz三维成像仪根本无法使用。合著者，量子器件物理实验室的教授Sergey Kubatkin解释说：THz探测器的核心是仙人掌黄色视频软件烯和分子组装系统。这本身就是一种新颖的复合2D材料，值得从根本角度进行更深入的研究，因为它展示了一种由量子力学效应控制的全新电荷/热传输机制。

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