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グラフェンの理論限界を超えるテラヘルツ電磁波の増幅に成功

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July, 8, 2020, 仙台--炭素原子の単原子層材料であるグラフェンは、電子有効質量がゼロなどの特異な物性を有することから、従来の技術では困難な室温で動作するテラヘルツ光源・増幅素子を実現し得る夢の材料として注目されている。東北大学電気通信研究所尾辻泰一教授らの国際共同研究チームは、グラフェンを使い、室温で電池駆動によるテラヘルツ電磁波の増幅に成功した。
 研究グループは、グラフェンをチャネルとするトランジスタ素子を試作し、グラフェン内電子集団で形成される電荷振動量子:プラズモンを直流電流で励振することにより、グラフェンの電子がテラヘルツ波と直接相互作用して得られる理論限界を4倍も上回る巨大増幅作用を室温下で観測することに成功した。テラヘルツ波を利用する次世代超高速無線通信:6G、7G実現のブレークスルーとなる画期的な成果である。
(詳細は、http://www.tohoku.ac.jp)