Компьютерра, 2008 № 34 (750) | страница 13

Японским исследователям из Агентства по науке и технологиям и Института физических и химических исследований (Riken) удалось впервые реализовать источник и приемник терагерцовых волн ближнего поля в одном чипе. Устройство позволяет получать изображения с разрешением 9 мкм, используя электромагнитные волны с длиной волны 214,6 мкм, что значительно выше дифракционного предела.

Терагерцовые электромагнитные волны лежат между инфракрасным и микроволновым радиодиапазоном и легко проникают во многие объекты, не прозрачные для видимого света. Однако большая длина волны из-за наличия дифракционного предела не позволяет обычным терагерцовым устройствам конкурировать по разрешению с оптическими. Обойти это ограничение можно, если использовать так называемые нераспространяющиеся быстро затухающие волны ближнего поля, сканируя интересующий объект. Этот подход давно используют в оптике и микроволновых устройствах, но его пока не удавалось реализовать в молодой терагерцовой технике.

В новый чип интегрирована апертура, плоский зонд ближнего поля и приемник, благодаря чему отпадает необходимость в терагерцовой оптике и волноводах. Апертура и зонд помещены на поверхность кристалла и изолированы пленкой диоксида кремния. В качестве приемника работает двумерный электронный газ, возникающий на границе гетероперехода между арсенидом галлия и арсенидом галлия-алюминия, который расположен всего в шестидесяти нанометрах под поверхностью чипа. Поглощение электромагнитных волн приводит к нагреву электронов газа и меняет электрическое сопротивление гетероперехода. Терагерцовое излучение проникает сквозь апертуру и возбуждает волны ближнего поля в зонде, которые сразу поглощаются электронным газом. Это обеспечивает высокую чувствительность устройства.

Диаметр апертуры не превышает восьми микрон, что и задает прекрасное пространственное разрешение. Чип изготовлен так, что реагирует только на ближнее электромагнитное поле, и надежно защищен от внешнего электромагнитного шума.

К сожалению, устройство приходится охлаждать до температуры на 10–20 градусов выше абсолютного нуля, что сильно сужает область возможных приложений. И сейчас ученые бьются над повышением рабочей температуры и дальнейшим улучшением пространственного разрешения. ГА

Неожиданное открытие сделала группа чешских и немецких ученых с помощью сервиса Google Earth. Оказывается, коровы, благородные олени и косули предпочитают держаться параллельно магнитному полю Земли и, вероятно, располагают каким-то внутренним "компасом".