【納米力學調頻發射機尚小】

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【納米力學調頻發射機尚小】

 

振盪的石墨烯鼓

在美國的哥倫比亞大學的研究人員建立了最小調頻 (FM) 廣播發射機過。

基於石墨烯納米力學系統 (NEMS)，該設備在 100 MHz 的頻率振盪。它能在多種應用程式，其中包括遙感微小腫塊中找到使用和上信號處理晶片。

它還代表了先進的無線技術的發展和設計的超薄手機、 重要的第一步說： 團隊合作領導詹姆斯磨刀石.

「 我們的設備比做過的任何其它無線電信號源小得多，重要的是，可以放在同一晶片，用於資料處理上，他解釋說。

石墨烯是一張的碳原子排列在一個是僅有一個原子厚的蜂窩狀格子。自 2004 年它的發現，這"神奇材料"不斷讚其不斷增多的獨特的電子和機械屬性，其中包括高電導率和超常的強度的科學家。

事實上，一些研究人員認為，石墨烯可能甚至取代矽作為電子工業材料的選擇在未來。

使國家環境管理戰略的理想選擇

石墨烯是讓 NEMS — — 縮小版本的例行受雇于振動遙感應用的微電子機械系統 (MEMS) 的理想選擇。

磨刀石和同事所作的新設備是常見的電子元件，稱為電壓控制振盪器 (VCO) 的 NEMS 版本，生成的約 100 MHz 的調頻 (FM) 信號。

這種頻率在於完全在 FM 廣播波段 （87.7–108 MHz) 和研究人員說他們已經成功地使用低頻率音樂信號調製 100 MHz 載波訊號從其石墨烯 NEMS 和恢復再使用普通的調頻接收機的信號。

而石墨烯 NEMS 不可能取代常規無線電發射機，然而，他們肯定將在很多其他無線信號處理應用程式中使用。

雖然電氣電路卻不斷萎縮過去幾年 （如摩爾定律所述），仍有一些類型的設備 — — 尤其是那些參與創建和處理無線電頻率 (RF) 信號 — — 那是眾所周知的難以小型化，解釋了團隊共同領導肯尼士 · 謝潑德。

稱為關閉晶片組件，因為它們不能與小型化設備集成，它們需要大量的空間和電力，並不能容易地調整他們的頻率。

石墨烯 NEMS 提供解決此問題的辦法，因為他們是非常小的 — — 活動區是只有幾個微米 — — 和他們可能可以集成直接到傳統 CMOS 晶片上。

最重要的是，它很容易調整其頻率由於石墨烯的特殊力量。

張力的調節

哥倫比亞大學研究人員聯繫石墨烯薄片的源並耗盡電極和自由懸吊鐵閘板料中提出他們的設備。

在此配置中，石墨烯功能類似鼓的皮。

門直流電壓把石墨烯拉下來，朝著門和這調整張力和的機械共振頻率，因此，解釋了磨刀石。

門上的無線電頻率信號驅動板振動。"最後，我們應用直流偏置跨石墨烯和當石墨烯震動它行為作為其門電容不斷變化的 — — 一個電晶體，正是這種創建 RF source–drain 當前，"他說。

團隊研究在室溫下在一個真空室中設備的振動屬性。

要使振盪器，我們第一次調整的信號增益，只是上面統一 （使用一個變數的放大器） 和至零 （使用移相器） 的階段在共振的頻率，"說磨刀石。"我們然後連接輸出到大門口。

這將創建閉環放大隨機熱振動並使擺動的設備"。

研究人員說，他們現在正忙著看如何把他們的設備直接上已經包含了所有必要的驅動和讀出電路的積體電路。

他們也希望能改進其振盪器的性能和降低設備雜訊。

振盪器所述自然納米技術.

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貝爾 Dumé 是nanotechweb.org的特約編輯

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