ТЕРАГЕРЦОВАЯ СВЯЗЬ МОЖЕТ СТАТЬ МАССОВОЙ
Многие процессы в современном мире зависят от скорости передачи и обработки информации. Существующие стандарты связи ограничены определённой частотой: чем она больше, тем больше информации за единицу времени возможно передать. Например, развивающаяся сейчас технология 6G позволит передавать информацию с частотой до 100 ГГц, что приблизительно в 20 раз сократит время её получения в сравнении со среднестатистическим домашним вайфаем. Со временем человечеству необходимы будут устройства, способные функционировать и при более высоких частотах. Быстрая связь необходима, например, в телемедицине, поскольку от оператора прибора, производящего медицинскую операцию, требуется точность движений скальпеля или лазера с минимальной задержкой сигнала.
Терагерцовое (ТГц) излучение — это спектр частот, который расположен между инфракрасным и миллиметровым диапазонами. Эффективность преобразования терагерцового сигнала сегодня довольно низка, ученые постоянно пытаются улучшить характеристики преобразователя для обнаружения терагерцового излучения.
Учёные химического факультета и факультета наук о материалах МГУ обнаружили способность давно известного феррита кобальта взаимодействовать с высокочастотным терагерцовым электромагнитным излучением. В отличие от более дорогих, сложных в изготовлении современных материалов, использующихся для работы с высокочастотным излучением, феррит кобальта сильно магнитится, из-за чего в нем спиновые токи могут достигать рекордно высоких значений. Появилась возможность создать генераторы и детекторы терагерцового излучения для промышленного использования. Для использования высокочастотных излучений требуются особые материалы, которые способны их сгенерировать и принять. Поэтому крайне перспективно необходимо использовать материалы, где возможна высокая скорость вращения электронов. Но использование ферромагнетиков и антиферромагнетиков в промышленности сопряжено с необходимостью прикладывать внешнее магнитное поле, то есть надо найти сверхпроводящий магнит, погрузить его в жидкий гелий и подать большой ток. При этом все манипуляции должны совершаться при очень низких температурах.
Использовать нечто подобное в каком-нибудь мобильном телефоне уж точно не получится.
Феррит кобальта был выбран исследователями в качестве простого материала, обладающего всеми необходимыми свойствами для пробы на роль взаимодействующего с высокочастотными излучениями. Хоть его синтез прост и банален, но про новую, обнаруженную химиками интересную физику феррита кобальта до их работы никто не знал. Учёные показали, что охлаждённый феррит кобальта способен резонансно поглощать частоты до 350 ГГц без приложения внешнего магнитного поля, что на сегодня стало рекордом.