我國率先打開太赫茲未來應用之門

科技日報合肥3月12日電（記者吳長鋒）記者從中科院合肥物質科學研究院獲悉，該院強磁場中心盛志高課題組和上海大學金鑽明博士、中科院固體所蘇付海研究員合作，首次實現了基於石墨烯的太赫茲應力調製器。該研究成果日前已在國際著名的《先進光學材料》期刊上發表。

太赫茲（THz）一般是指頻率介於1011—1013頻段的亞毫米電磁波。由於優越的波譜性能，太赫茲相關技術在通訊、安檢、傳感、國家安全等領域有着廣泛的應用前景，被稱爲“改變未來世界的十大技術之一”。而太赫茲調製器，作爲太赫茲應用的核心部件，是目前該領域研究的重要對象。爲了實現高效、低損耗的調製效果，在傳統電學、光學方法之外，獲得新的太赫茲調製路徑是目前亟需解決的科學問題。

盛志高研究員課題組巧妙構建了基於二維電子材料石墨烯的應力調製器件，通過採用自主搭建的太赫茲時域譜系統（THz-TDS），系統研究了該器件的應力調製特性。研究表明，基於石墨烯的器件具有優異的調製效果：首先是調製深度大,在1THz處的調製深度高達26%，且還有進一步提升空間；其次，可雙向調製,張/壓應力下的太赫茲波調製分別爲正/負；此外，重複性和穩定性好,這得益於所選擇的材料——石墨烯具有優異的機械和電學性能；該裝置還具有低插入損耗特點，基於應力的太赫茲調製技術主要基於本徵載流子遷移率分佈的調控，並沒有非平衡載流子產生，所以具有遠低於電學和光學調製的插入損耗。

審稿人認爲，該調控機制可用於製備高速太赫茲調製器，在未來的太赫茲應用中具有良好的發展前景。