研究人员使用石墨烯，带来理论化的机制的传导至生活

人类利用的电磁波谱的不同的技术，从 x 射线到收音机，很大一部分但那谱块一直很大程度上遥不可及。这就是所谓的赫兹，介于无线电波和红外线辐射，谱我们在日常的技术，包括手机、 电视遥控器和烤面包机中使用的两个部分。

由已故的斯坦福大学教授和诺贝尔奖得主费利克斯 · 布洛赫的理论提出一种特殊结构的材料，允许电子振荡中以特定的方式也许能够进行这些抢手太赫兹信号。

现在，几十年后布洛赫的理论，斯坦福大学物理学家可能开发的材料可以让这些理论化的振荡，有一天允许机场扫描仪从太阳能电池技术的改进。该集团发表他们的研究结果在 9 月 29 日的科学 （”弹道周期导热石墨烯超晶格中”）。

超晶格材料的创新

研究人员一直认为材料与重复在纳米尺度上的空间格局可能允许布洛赫的振荡，但技术只刚捕上来的理论。这种材料需要电子旅行很长的距离，不变形，甚至电子流过介质中极小的缺点可以把它们关闭其原始路径，像一条小溪，试图风和周围的岩石及倒下的树木。

新兴研究领域的二维材料和超晶格能使这种类型的材料成为现实。超晶格是由其原子排列在周期格子图案的超薄材料层的半导体。

这项研究中，研究人员创建二维超晶格的夹在两片的电绝缘氮化硼原子薄石墨烯一张。在石墨烯与氮化硼原子有间距略有不同，所以当它们彼此堆叠彼此他们创建一个特殊波干扰模式被称为波纹图案。

电子的新用途

受保护空气和污染物氮化硼上方和下方，电子在石墨烯流沿光滑路径偏转，没有完全按照理论建议将需要太赫兹信号传导。研究者们能够发送电子通过石墨烯表，收集他们的另一边和用于因此推断沿途电子的活动。

通常情况下，当在晶体施加电压，不断加速电子在电场方向直到他们偏转。这莫尔超晶格中，研究人员表明，电子可以限于窄波段的能量，说物理学研究的作者之一戴维 · 戈德哈贝尔戈登教授。加上很长时间之间挠度，这应导致电子振荡到位并产生辐射的太赫兹频率范围。这是基本成功走向创造道路控制排放和遥感的太赫兹频率。

除了将更接近布洛赫的理论带到现实中，研究人员发现，他们的超晶格材料的电子结构完全令人惊讶的变化。

“在半导体，如硅，我们可以调整多少个电子都挤进这种材料，”戈德哈贝尔戈登说。”如果我们把在外，他们的行为就好像他们都带负电荷。如果我们采取一些出来，通过系统移动当前行为与它相反组成的正电荷，即使我们知道这是所有电子。”

但这个超晶格带来了一个新的转折︰ 添加更多的电子产生的正电荷，颗粒并取出更多返回到负电荷。

未来的应用程序，这种逆转的电子性格可能来自于更高效的 p-n 结，是关键构造块到大多数半导体电子设备，如太阳能电池、 发光二极管和晶体管的形式。通常情况下，如果一个在 p-n 结上闪耀着光芒，发送出一个电子，每一个光子吸收被视为优良的性能。但这些新路口能发出几个电子，每个光子，更有效地收获光的能量。

太赫兹和斯坦福大学，过去和未来

虽然这项新研究尚未创建布洛赫振荡器，科学家取得的第一步通过展示的动量和速度的电子可以保存在很长时间和距离内此超晶格，Menyoung，李说，进行了研究，作为一名研究生在戈德哈贝尔戈登组研究的作者之一。

李说:”我们到了教训第一原始的固态物理，费利克斯 · 布洛赫想了很久以前，和原来我们可以使用驾驶独特传导现象在小说中，工程材料，”。

太赫兹频率技术最终可能是今天的技术改进。当美国机场今天扫描乘客安全检查站时，他们使用微波炉，穿透非金属材料对揭示隐伏金属物体。戈德哈贝尔戈登解释说那太赫兹具有类似的传输特性，但更短的波长，有可能揭示甚至非金属隐藏对象在高分辨率。他补充说︰ 这太赫兹扫描仪还可以用于检测隐藏型腔等缺陷在制造组装线上的对象。

在这项工作中表现出的清洁电子传导也进一步理解电子相互作用和流和戈德哈贝尔戈登说他实验室计划使用这些见解上创建极其狭窄的光束的可以通过超晶格的电子工作的方式。他称这个新领域”电子光学 2 D 材料”，因为这些梁沿直线和遵守法律同样对光线的折射。

“这要开辟了新的可能性，很多地区”说戈德哈贝尔-戈登，”而我们只是在开始探索我们所能做。