Ученые радиофизического факультета ТГУ провели успешный эксперимент по облучению терагерцовой антенны высокоэнергетическими электронами. В результате мощность терагерцового излучения удалось увеличить в пять раз. Способ, найденный радиофизиками Томского государственного университета, позволит расширить область применения разрабатываемых антенн. Результаты были представлены научному сообществу в докладе на XXIV Всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике в Санкт-Петербурге.
Исследования фотопроводящих дипольных антенн и характеристик терагерцового излучения проводятся в рамках проекта № НУ 2.0.9.22 ЛМУ, поддержанного программой стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». В исследованиях участвуют сотрудники лабораторий радиофизического факультета Томского государственного университета Даниил Кобцев, Антон Тяжев и Сергей Саркисов.
Терагерцовые антенны успешно применяются в различных областях: в медицине – для проведения томографии, в аэропортах – для сканирования пассажиров и багажа, в промышленности – при проведении спектроскопии для проверки качества материалов, в коммуникациях – для создания терагерцовых беспроводных систем связи. Спектр частот терагерцового излучения лежит между инфракрасным и микроволновым диапазонами, и в связи с широкими возможностями применения ученые ищут способы улучшить его характеристики. Способ, найденный сотрудниками радиофизического факультета ТГУ, позволяет увеличить мощность излучения терагерцовой антенны в пять раз, что значительно расширит область применения разработанных антенн.
По словам сотрудника лаборатории детекторов синхротронного излучения РФФ ТГУ Даниила Кобцева, мощность антенны зависит от такого параметра полупроводникового материала, как время жизни носителей заряда.
– Этот параметр сложно контролировать в самом материале. Мы поместили терагерцовую антенну в электронный ускоритель и облучили ее высокоэнергетическими электронами. Структура внутри кристалла немного нарушилась – в ней появились дефекты, при этом время жизни носителей заряда уменьшилась, а мощность генерации терагерцового излучения увеличилась в пять раз, – поясняет ученый. – Терагерцовые антенны активно применяются в спектроскопии, и мы сейчас как раз исследуем параметры материалов полупроводниковой оптоэлектроники: проверяем, подходит ли материал для нужных целей. Мощная антенна позволит увидеть более четкую спектральную картинку.
С докладом об увеличении мощности генерации терагерцового излучения Даниил Кобцев выступил на XXIV Всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике, прошедшей в Академическом университете им. Ж.И. Алферова (Санкт-Петербург). Даниил был единственным молодым ученым, представлявшим на конференции город Томск. Кроме обмена опытом, он договорился о сотрудничестве с коллегами из исследовательского центра «Нейтронные технологии» Курчатовского института о проведении дальнейших исследований.