自诞生以来,立方体卫星就成为了太空网络和探索领域最令人兴奋的技术,因为与同类传统卫星相比,立方体卫星的成本和复杂性更低 [1]。这使得太空任务的设计和运行周期成倍加快,也增加了人们对太空领域高风险企业的激励 [2]。这些突破为私有化太空网络时代铺平了道路,例如 SpaceX Starlink 星座 [3]。要充分释放太空网络的潜力,需要更高的数据速率和高度紧凑的设备 [4]。从这个角度来看,太赫兹 (THz) 频段(从 0.1 THz 到 10 THz)是一种巨大的频谱资源,可用于开发可用于下一代立方体卫星的无线技术 [5]。 THz 波段技术非常适合立方体卫星,因为它具有可维持极高数据速率的大型连续带宽,以及 THz 频率的亚毫米波长,这自然会产生高度紧凑的设备 [6]。然而,THz 频率下非常高的路径损耗仍然是电磁 (EM) 频谱这一部分未被充分利用的关键原因。一方面,THz 频率会因与特定频率下的某些气体分子(主要是水蒸气)的共振峰而遭受吸收损耗 [7]。尽管如此,如 [8] 中详细讨论的那样。太空中没有大气介质,因此吸收损耗减少,使 THz 波段成为卫星间通信链路的理想选择。同时,由于低地球轨道 (LEO) 内的大气存在减少,可以通过适当选择避免这些吸收峰的设计频率来减轻上行链路和下行链路期间的吸收损耗。另一方面,THz 频率的波长非常小,导致
摘要 —新太空时代的到来增加了太空通信流量,公共太空机构和私人公司牵头开展了新的太空任务。在不久的将来,火星殖民也是载人任务的目标。由于地球和火星附近的太空流量增加,带宽变得拥挤不堪。此外,当前任务的下行链路性能在延迟和数据速率方面并不令人满意。因此,为了满足日益增长的空间链路需求,本研究提出了太赫兹波段(0.1-10 THz)无线通信。与此相符,我们讨论了实现 THz 波段空间链路所带来的主要挑战以及可能的解决方案。此外,我们模拟了火星大气晴朗和沙尘暴严重的火星-空间 THz 链路,以表明即使在最恶劣的条件下,火星通信流量也可以获得较大的带宽。
erahertz(THz)辐射是电磁光谱的区域,频率在0.1至10 THz之间。1-3微型THZ源和检测器启用了各种应用,例如通信,监视筛查,材料分析,生物医学诊断和个人医疗保健跟踪。1,2,4,5 5物联网(IoT)应用的小型独立传感器的可穿戴电子设备和网络的出现正在推动低功率电子电路和设备或芯片水平上的能源收获中的研究。微型THZ功率探测器可能会成为可以充当能量收集设备的关键组件,尤其是在可透明的薄膜底物上,它们可以克服硅(SI)电子芯片的外形限制,并可以在可扩展的滚动过程中制造。因此,他们有可能无需电池或外部电源提供分散的传感器网络,被动读数电路或集成的移动设备。6
erahertz(THz)辐射是电磁光谱的区域,频率在0.1至10 THz之间。1-3微型THZ源和检测器启用了各种应用,例如通信,监视筛查,材料分析,生物医学诊断和个人医疗保健跟踪。1,2,4,5 5物联网(IoT)应用的小型独立传感器的可穿戴电子设备和网络的出现正在推动低功率电子电路和设备或芯片水平上的能源收获中的研究。微型THZ功率探测器可能会成为可以充当能量收集设备的关键组件,尤其是在可透明的薄膜底物上,它们可以克服硅(SI)电子芯片的外形限制,并可以在可扩展的滚动过程中制造。因此,他们有可能无需电池或外部电源提供分散的传感器网络,被动读数电路或集成的移动设备。6
摘要:采用固相合成、研磨、压制和烧结工艺制备了含有堇青石、莫来石、SiO 2 玻璃和 SiO 2 -B 2 O 3 -Al 2 O 3 - BaO-ZrO 2 玻璃的玻璃陶瓷复合材料。使用加热显微镜、差示热分析、热重法、扫描电子显微镜、能量色散光谱、X 射线衍射分析、阻抗谱、透射法和时域光谱 (TDS) 检查了 Hz-MHz、GHz 和 THz 范围内的热行为、微观结构、成分和介电性能。获得的基板表现出 4.0-4.8 的低介电常数。自发形成的封闭孔隙取决于烧结条件,被认为是降低有效介电常数的一个因素。
将电子自旋融入电子设备是自旋电子学的核心思想。[1] 这一不断发展的研究领域的最终目标是产生、控制和检测太赫兹 (THz) 速率的自旋电流。[2] 为了实现这种高速自旋操作,自旋轨道相互作用 (SOI) 虽然很弱,但却起着关键作用,因为它将电子的运动与其自旋态耦合在一起。[3] 从经典观点来看,SOI 可以理解为自旋相关的有效磁场,它使同向传播的自旋向上和自旋向下的传导电子偏向相反的方向(见图 1a)。SOI 的重要结果是自旋霍尔效应 (SHE) [4] 及其磁性对应物反常霍尔效应 (AHE)。[5,6] 在具有 SOI 的金属中,SHE 将电荷电流转换为横向纯自旋
将电子自旋纳入电子设备是旋转的核心思想。[1]这个不断增长的研究领域最终旨在在Terahertz(THZ)速率上产生,控制和检测自旋电流。[2]要实现这种高速自旋操作,旋转轨道相互作用(SOI),尽管很弱,但它起着关键作用,因为它将电子的运动与旋转状态相结合。[3]从经典的角度来看,SOI可以理解为旋转依赖性的有效磁场,该磁场会在相反的方向上偏转转移旋转和旋转传导电子(见图1 A)。SOI的重要后果是旋转厅效应(SHA)[4]及其磁反部分,即异常效果(AHE)。[5,6]在带有SOI的金属中,她将电荷电流转换为横向纯自旋
自旋向充电传输的有效转化,反之亦然,这与基于自旋电子产品的检测和生成自旋电流具有主要相关性。界面的界面对此过程有明显影响。在这里,Terahertz(THz)发射光谱拷贝用于研究大约50个原型F |中的超快旋转电荷转换(S2C)由铁磁层F(例如Ni 81 Fe 19,Co或Fe)和具有强(PT)或弱(Cu和Al)旋转轨道耦合的非磁性层N组成的n双层。改变f/n界面的结构会导致振幅急剧变化,甚至导致THZ电荷电流极性的反转。非常明显的是,当n是具有小旋转霍尔角的材料时,会发现对超快电荷电流的主要界面贡献。其大小约为在F |中发现的大约20% PT参考样本。对称性参数和第一原理的计算强烈表明,界面S2C来自界面缺陷处的自旋极化电子的偏斜散射。结果突出了界面S2C偏斜散射的潜力,并提出了一种有希望的途径,以从DC到Terahertz的所有频率下量身定制的界面增强S2C。
我们通过时间域Terahertz(THZ)光谱法解决了将分离的水分子的实时相干旋转运动封装在富勒烯-C 60笼子中的实时旋转运动。我们采用单周期脉冲来激发水的低频旋转运动,并测量水分子电磁波随后的相干发射。在低于〜100 K的温度下,C 60晶格振动阻尼被减轻,并以明显长的旋转一致性清晰地溶解了封闭水的量子动力学,扩展到10 ps以上。观察到的旋转转变与气相中单水分子的低频旋转动力学非常吻合。然而,还观察到一些其他光谱特征,其主要贡献在〜2.26 THz处,这可能表明水旋转与C 60晶格声子之间的相互作用。我们还解决了突然冷却至4 K后水排放模式的实时变化,这意味着在10s小时内将正孔转换为偏水。观察到的隔离水分子限制在C 60中的长相干旋转动力学使该系统成为未来量子技术的有吸引力的候选者。
自从古列尔莫·马可尼发明无线电报以来,使用无线电波的技术已经彻底改变了我们的日常生活以及整个社会。只需看看人们随身携带的智能手机,就可以看出这项技术如何使我们受益。说到智能手机,5G(第五代移动通信系统)服务于今年在日本启动,研究机构已在制定超越 5G 甚至更先进系统的开发计划。太赫兹波段是一个几乎未开发的频带,现在受到了广泛关注。频率从 100 GHz 到 10 THz(换算成波长为 3 mm 到 30 μm),人们可能会问:我们为什么需要这么高的频率?此外,这个波段是如何研究和标准化使用的?为了寻找这些问题及更多问题的答案,我们采访了太赫兹技术研究中心主任 HOSAKO Iwao 和在同一中心从事标准化工作的小川宏世 (OGAWA Hiroyo)。