Los físicos desarrollan fuentes de terahercios en miniatura
Las aplicaciones potenciales de esta fuente de terahercios en miniatura van desde la medicina hasta el ensayo de materiales y la tecnología de las comunicaciones
Investigadores de la Universidad Martin Luther de Halle-Wittenberg (MLU) y de la Universidad Libre de Berlín han desarrollado un nuevo y sencillo método para generar radiación de terahercios. Los fuertes pulsos de láser óptico permiten generar campos electromagnéticos de terahercios directamente en un punto concreto. El equipo ha publicado sus resultados en la revista "ACS Applied Nano Materials". Las aplicaciones potenciales de la radiación de terahercios son muy variadas: desde el ensayo de materiales hasta la tecnología de comunicaciones y seguridad.
Ilustración de las nuevas fuentes de terahercios en miniatura
Reprinted with permission from ACS Appl. Nano Mater. 2021, 4, 7, 7454–7460. Copyright 2021 American Chemical Society.
La radiación de terahercios se sitúa entre las microondas y la radiación infrarroja invisible en el espectro electromagnético. Se utiliza, por ejemplo, en la ciencia de los materiales para estudiar materiales opacos. "La radiación de terahercios no tiene efecto ionizante; no elimina los electrones de los átomos y, por tanto, a diferencia de los rayos X, no supone ningún riesgo para la salud. Por eso se utiliza en los escáneres de cuerpo entero de los aeropuertos", explica el profesor Georg Woltersdorf, físico de la MLU. Hasta ahora, la radiación sólo podía generarse con equipos relativamente complejos, por lo que actualmente no se utiliza mucho en la investigación. El equipo de Woltersdorf trabajó en un nuevo enfoque junto con investigadores de la Universidad Libre de Berlín. "La idea general era miniaturizar el proceso y generar la radiación exactamente donde se necesita, por ejemplo, directamente en un chip electrónico", dice Woltersdorf.
Para sus experimentos, los físicos utilizaron un láser de alta potencia que genera pulsos de luz que duran unos 250 femtosegundos. Un femtosegundo equivale a una cuatrillonésima de segundo. Estos pulsos ópticos extremadamente cortos se dirigieron a una nanoestructura magnética para excitar los electrones de su interior. "Esto genera un intenso pulso de corriente de espín", explica Woltersdorf. En pocas palabras, el espín es el momento angular intrínseco de los electrones y constituye la base del magnetismo. Cuando los electrones se excitan, fluye la llamada corriente de espín a través de las capas de la interfaz de la nanoestructura. El efecto Hall de espín inverso la convierte en un pulso de corriente de terahercios. Esto produce la radiación de terahercios deseada en el chip, que puede acoplarse directamente a estructuras de cables y utilizarse. "Además, un campo magnético externo puede ajustar la polaridad de la corriente. Esto no ha sido posible hasta ahora", concluye Woltersdorf.
Las posibles aplicaciones de esta fuente de terahercios en miniatura van desde la investigación hasta la electrónica de alta frecuencia, pasando por la medicina, el ensayo de materiales y la tecnología de las comunicaciones.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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