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太赫兹辐射能量通过水层传播：破坏活细胞中的肌动蛋白丝
近几十年来，随着太赫兹 (THz) 光源的发展，工业和医学应用相继被提出。此外，THz 辐射对人体健康的毒性也引起了在此频率区域工作的研究人员的浓厚兴趣 1 。两个项目，欧洲 THz-BRIDGE 和 SCENIHR 的国际 EMF 项目 2 ，总结了近期有关 THz 辐射对人体影响的研究。例如，THz 波对 DNA 稳定性产生非热影响 3 – 5，这可能导致人类淋巴细胞的染色体畸变 6 。还证明了小鼠皮肤中伤口反应基因的转录激活 7 和人造人体 3D 皮肤组织模型 8 中的 DNA 损伤。大多数研究集中在上皮和角膜细胞系，因为在这个频率区域液态水的强烈吸收下，THz 光子在组织表面被完全吸收。但是，如果将 THz 辐射转换为可以传播到水中的另一种能量流，THz 波的照射可能会对组织内部造成损伤。事实上，THz 光子能量一旦被体表吸收，就会转换为热能和机械能。我们最近观察到 THz 脉冲在液态水表面产生冲击波 9 。产生的冲击波可以传播几毫米深。类似的现象也可能发生在人体上。THz 诱导的冲击波会对生物分子产生机械应力并改变其形态。THz 辐射的这种间接影响尚未被研究过。为了揭示 THz 诱导的冲击波对生物分子的影响，我们重点研究了肌动蛋白的形态。肌动蛋白有两种功能形式，单体球状 (G)-肌动蛋白和聚合丝状 (F)-肌动蛋白。肌动蛋白丝形成复杂的细胞骨架网络，在细胞形状、运动和分裂中起着至关重要的作用 10 。使用肌动蛋白的一个优点是，我们可以很容易地从组织中获得足够的纯化 G- 肌动蛋白 11 ，以重建体外聚合反应。肌动蛋白丝可以通过用硅-罗丹明 (SiR)-肌动蛋白染色直接在荧光显微镜下观察 12 。由于肌动蛋白在正常和病理细胞功能中起着关键作用，包括转录调控、DNA 修复、癌细胞转移和基因重编程 13 - 16 ，各种化合物和调节蛋白已被分析用于研究和治疗目的 17 。在这项研究中，我们调查了 THz 诱导的冲击波对肌动蛋白丝的影响
从有源超器件到拓扑光子晶体
太赫兹 (THz) 波因其大带宽和丰富的光谱资源在成像、传感和通信方面表现出良好的应用前景，尤其在下一代无线通信中。用于操纵 THz 波的调制器和波导正在成为开发相关技术的关键部件，其中超材料分别在控制自由空间和片上传播方面表现出非凡的性能。在本综述中，我们将简要概述当前有源超器件和拓扑光子晶体的进展，以了解太赫兹自由空间调制器和片上波导的应用。在第一部分中，我们将通过将超材料与各种有源介质相结合来讨论有源太赫兹超器件的最新研究进展。在第二部分中，我们将介绍光子拓扑绝缘的基本原理，其中拓扑光子晶体是一个新兴的研究领域，将推动片上太赫兹通信的发展。我们设想，它们的结合将在更先进的太赫兹应用中找到巨大的潜力，例如可重构拓扑波导和拓扑保护的元设备。
通讯 - 德国航空航天中心
德国航天中心计划建造一颗地球同步通信卫星：德国希望通过以 19 世纪重要物理学家海因里希·赫兹命名的“海因里希·赫兹”卫星，展示其在卫星平台和有效载荷领域的国家实力。 “海因里希·赫兹”主要用于测试国家资助计划开发的技术。该卫星计划于2014年发射，在轨验证成功后将运行15年。该卫星项目为科研机构和工业界提供了开展各种实验的机会。这使得科学家和工程师在开发新通信技术和服务方面具有明显的优势。此外，“海因里希·赫兹”还为下一代通信卫星的空间技术的进一步发展做出了贡献。
超受限平面各向异性声学太赫兹等离子体极化子的实空间观测
薄层平面内各向异性材料可以支持超受限极化子，其波长取决于传播方向。此类极化子在探索基本材料特性和开发新型纳米光子器件方面具有潜力。然而，超受限平面内各向异性等离子体极化子 (PP) 的实空间观测一直难以实现，因为它们存在于比声子极化子更宽的光谱范围内。在这里，我们应用太赫兹纳米显微技术对单斜 Ag 2 Te 薄片中的平面内各向异性低能 PP 进行成像。通过将薄片置于 Au 层上方，将 PP 与其镜像混合，增加了方向相关的相对极化子传播长度和定向极化子限制。这允许验证动量空间中的线性色散和椭圆等频轮廓，从而揭示平面内各向异性声学太赫兹 PP。我们的工作展示了低对称性（单斜）晶体上的高对称性（椭圆）极化子，并展示了使用太赫兹 PP 对各向异性载流子质量和阻尼进行局部测量。
基于相变材料光激活的可重构编码超表面用于太赫兹光束操控
图 2. 所提出的光控编码元件的设计和特性。a) 元原子编码元件的详细结构，在 SiO 2 基板上构建了 1 μm 厚的金方块和 1 μm 厚的 GeTe 方块图案。b) 编码元件两种状态的示意图：状态“0”表示 GeTe 的非晶态（绝缘态），状态“1”表示 GeTe 的晶体（导电）态。c) 和 d) 两种状态下编码元件的相应反射特性（c 幅度和 d 相位）。e) GeTe 层表面电阻随温度的变化（双探针测量），显示两种状态下的电特性相差六个数量级以上，并且冷却至室温时晶体状态具有非挥发性行为。 f) 有限元模拟 GeTe 层在具有不同能量密度的 35 纳秒长单脉冲紫外激光照射下的温度上升情况：单脉冲的通量为 90 mJ/cm 2，将使最初为非晶态的 GeTe 的温度升至其结晶温度 ( TC ) 以上，而随后的 190 mJ/cm 2 激光脉冲将使 GeTe 的温度升至其局部熔化温度 TM 以上，并将材料熔化淬火回非晶态。下图是拟议的 1 比特元原子的配置和示意图
评估用于控制软件定义超材料的能量收集太赫兹纳米网络的可靠性
在太赫兹 (THz) 频段工作的电磁纳米网络正在成为一种有前途的技术，用于支持各种纳米级应用。在这种尺度下，使用电池在许多情况下是不可行的，因此纳米节点预计只使用依赖能量收集的电容器来工作。这将导致能量存储容量受限且充电速率不可预测，进而导致纳米节点的非周期性间歇性开关行为。这种模式目前在很大程度上尚未被探索，因此很难断言可实现的网络可靠性。为了提供初步见解，我们研究了在接收纳米节点间歇性开关行为的情况下，单跳下行链路广播场景中纳米级 THz 通信的可靠性。我们这样做是因为我们相信可靠的通信与软件控制的超材料应用高度相关。我们的结果表明，需要智能选择能级来打开和关闭无电池纳米节点。此外，也许与直觉相反，我们证明数据包的重复会大大降低所考虑的纳米网络的可靠性。
通过结构化太赫兹脉冲控制超快纠缠切换和单重态-三重态跃迁
摘要 提出使用具有空间纹理偏振的太赫兹 (THz) 矢量光束来控制量子点中两个相互作用电子的自旋和空间分布。我们从理论上研究了自旋和电荷电流密度的时空演化，并通过计算并发度量化了纠缠行为。结果表明，这两个方面都可以由驱动场的参数在皮秒 (ps) 时间尺度上有效控制。通过分析两种具有不同电子 g 因子的不同材料 GaAs 和 InGaAs，我们研究了 g 因子与产生有效能级间跃迁所需的自旋轨道耦合类型之间的关系。这些结果对于将量子点应用为量子信息技术中的基本纳米级硬件元素以及根据需要快速产生适当的自旋和电荷电流很有用。
MD
使用放射性碘（RAI）的早期历史是复杂而有趣的，也很难发现，尤其是因为有几个历史表现出不准确的内容。本文是对索尔·赫兹（Saul Hertz）成就的综合评论。广泛使用主要的源验证已经确定了几个问题，包括一个问题，即单独构思并问一个关键问题：”;在什么日期是在什么日期来治疗甲状腺功能亢进症；以及为什么第一次使用RAI治疗甲状腺功能亢进症的两篇文章来自同一机构同一机构的两组不同的作者，在1946年《美国医学协会》杂志的同一期杂志上，来自同一机构的两组作者。我们的评论还记录了赫兹克服了他的关键作品的几个主要挑战。赫兹显然是良性和恶性甲状腺疾病中RAI治疗的发起者和有远见的人。我们认为他可以被认为是核医学的父亲之一。赫兹的范式不断变化的作品是20世纪的关键医学发现。赫兹的遗产继续进行，而RAI治疗的应用不断发展。rai疗法仍然是自主结节和有毒多结节甲状腺肿的首选治疗方法，在全球临床使用超过80年后，对Graves疾病仍然是一种安全有效的治疗方法。RAI治疗分化的甲状腺癌仍然是大多数手术后的大多数患者的第一线治疗，尤其是对于患有中等或高风险疾病的患者。
Savo Glisic - 无线量子网络
作为对更高数据速率不断增长的需求的解决方案的一部分，无线通信正朝着越来越高的频率发展，包括毫米波和太赫兹波段。与此同时，量子物理学正在试验亚光、太赫兹甚至更低波段上的量子态传输。为了预期量子计算机网络和无线网络上量子密钥分发 QKD 的发展，需要设计工具来优化异构网络，尽可能无缝地融合这两种技术。