Группа исследователей из Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе и Университета ИТМО с коллегами из Центра физических наук и технологии (Вильнюс, Литва) открыла новый способ получения мощного терагерцевого излучения, который может быть использован, например, в системах безопасности и при диагностике онкологических заболеваний. Результаты исследования были опубликованы в прошлом месяце в журнале Applied Physics Letters.

Терагерцевое излучение располагается между инфракрасным и микроволновым диапазонами электромагнитного спектра. Сегодня терагерцовые технологии — это бурно развивающееся направление в науке. При этом одним из препятствий на пути к практическому применению терагерцевого излучения по-прежнему является недостаток компактных и в то же время высокоэффективных источников.

Для создания такого источника ученые использовали полупроводниковый материал (фосфид галлия) с искусственно образованной нанопористой структурой, в тысячи раз увеличивающей площадь поверхности материала. Именно за счет такого увеличения площади терагерцевое излучение, полученное при освещении нанопористого полупроводника сверхбыстрым фемтолазером, оказалось в 10 тысяч раз мощнее, чем при аналогичном освещении неструктурированного полупроводника.

Разработка ученых может быть использована, например, для создания более эффективных методов терагерцевой диагностики раковых заболеваний.

«На сегодняшний день проблема диагностики раковых опухолей на начальной стадии является одной из самых острых. Сложность состоит в том, что раковые клетки никак не отличаются от клеток человеческого тела. Но в терагерцевом диапазоне частот они сразу становятся видны», — пояснил Александр Атращенко, руководитель проекта и сотрудник Международного научно-исследовательского центра нанофотоники и метаматериалов Университета ИТМО.

Нанопористые полупроводники отличаются относительной простотой изготовления и выигрывают по мощности получаемого терагерцевого излучения у других наноструктурированных полупроводников (например, нанопроволки), также позволяющих радикально увеличить площадь поверхности материала.

Пресс-служба Университета ИТМО