Grafen anten - Graphene antenna

Bir grafen anten , radyo iletişimini artıracak bir atom kalınlığında iki boyutlu bir karbon kristali olan grafene dayalı önerilen bir yüksek frekanslı antendir . Grafenin benzersiz yapısı bu geliştirmeleri mümkün kılacaktır. Nihayetinde, bu nano antenin temeli için grafen seçimi elektronların davranışından kaynaklanıyordu. Bu şu anda araştırılıyor ve grafen antenler için uygun bir temel gibi görünüyor.

Anten

Geleneksel metalik antenleri basitçe nano boyutlara indirgemek mümkün değildir, çünkü çalışmak için muazzam derecede yüksek frekanslara ihtiyaç duyarlar. Sonuç olarak, onları çalıştırmak için çok fazla güç gerekir. Dahası, bu geleneksel metallerdeki elektronlar nano boyutlarda çok hareketli değildir ve gerekli elektromanyetik dalgalar oluşmayacaktır. Ancak, bu sınırlamalar grafenin benzersiz yetenekleriyle ilgili bir sorun olmayacaktır. Bir grafen parçası, bir dizi metal elektrotu tutma potansiyeline sahiptir. Sonuç olarak, bu malzemeden bir anten geliştirmek mümkün olacaktır.

Elektron davranışı

Grafen, elektronların minimum dirençle hareket edebildiği benzersiz bir yapıya sahiptir. Bu, elektriğin mevcut antenler için kullanılan metale göre çok daha hızlı hareket etmesini sağlar. Dahası, elektronlar salındıkça, grafen tabakasının üzerinde yüzey plazmon polariton dalgası olarak adlandırılan bir elektromanyetik dalga oluştururlar . Bu, antenin mevcut bakır bazlı antenlerden daha verimli olacak şekilde terahertz frekansının alt ucunda çalışmasını sağlayacaktır. Sonuçta, araştırmacılar grafenin mevcut antenlerin sınırlamalarını aşabileceğini düşünüyorlar.

Özellikleri

Böyle bir cihaz kullanılarak saniyede terabite kadar hızların elde edilebileceği tahmin edilmektedir. Geleneksel antenler, nano ölçeklerde çalışmak için çok yüksek frekanslar gerektirecek ve bu da onu mümkün olmayan bir seçenek haline getirecektir. Bununla birlikte, elektronların grafendeki benzersiz daha yavaş hareketi, daha düşük frekanslarda çalışmasını sağlayarak nano boyutlu bir anten için uygun bir seçenek haline getirecektir.

Projeler

Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı

Araştırmacılar Enerji, Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı Bölümü (ORNL) bir atomik anteni oluşturmak için benzersiz bir yol keşfettiler. Yaklaşık 0.1 nanometre çapında bir silikon tel ile iki grafen tabakası birbirine bağlanabilir. Bu, yalnızca 50 nanometreye düşürülebilen mevcut metal bazlı tellerden yaklaşık 100 kat daha küçüktür. Ancak bu silikon tel, bu nano anteni çalıştırmak için gerekli yüzey plazmon polariton dalgalarının oluşumunu sağlayacak plazmotik bir cihazdır.

Samsung

Samsung, Georgia Institute of Technology ve Polytechnic University of Catalonia'dan bir araştırma ekibine grafen anteni araştırmaları için 120.000 $ finanse etti . Araştırmaları, grafenin nano antenler yapmak için uygun bir malzeme olduğunu göstermiştir. Elektronların nasıl davranacağını simüle ettiler ve yüzey plazmon polariton dalgalarının oluşması gerektiğini doğruladılar. Bu dalga, grafen antenin terahertz aralığının alt ucunda çalışması için gereklidir ve bu da onu geleneksel anten tasarımlarından daha verimli kılar. Araştırmacılar şu anda araştırmalarını uygulamak ve anteni çalıştırmak için gerekli olan elektromanyetik dalgaları yaymanın bir yolunu bulmak için çalışıyorlar. Bulguları IEEE Journal on Selected Areas in Communications'da yayınlandı.

Manchester Üniversitesi

Manchester Üniversitesi ile endüstriyel bir ortak arasındaki işbirliği , radyo frekansı tanımlama için grafen antenleri üretmenin yeni bir yolunu geliştirdi . Antenler kağıt tabanlı, esnek ve çevre dostudur. Bulguları Applied Physics Letters'da yayınlandı ve Graphene Security tarafından ticarileştiriliyor.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar