国际首次!我国科研团队完成超导太赫兹通信实验

近日,中国科学院紫金山天文台牵头的联合实验团队在青藏高原成功实现了基于超导接收的高清视频信号公里级太赫兹无线通信传输,这是目前国际上首次将高灵敏度太赫兹超导接收机技术成功应用于远距离无线通信系统。这次实验在海拔4000多米的青海省海西州雪山牧场亚毫米波天文观测基地开展,每年10月到次年3月是这里开展太赫兹频段观测的最佳时间段。实验中,发射端信号发射强度仅有10微瓦,相当于手机基站发射强度的一百万分之一,而科研人员在如此微弱的信号强度下,通过太赫兹超导接收机成功接收到了距离1.2公里处传输的高清视频信号。中国科学院紫金山天文台研究员李婧称,微波通信相当于两车道的道路,而太赫兹通信因为具有更宽、更丰富的频谱资源,相当于把车道增加到了六车道或者八车道,这是太赫兹的意义,而超导探测技术的意义就在于它的灵敏度很高,相当于在更宽车道的道路上,跑的车性能更好了,几乎没有损耗,所以可以跑得更远。太赫兹是介于微波和光之间的频段,被国内外科学家认为......阅读全文

太赫兹简介及特点

THz波(太赫兹波)或成为THz射线(太赫兹射线)是从上个世纪80年代中后期,才被正式命名的,在此以前科学家们将统称为远红外射线。太赫兹波是指频率在0.1THz到10THz范围的电磁波,波长大概在0.03到3mm范围,介于微波与红外之间。实际上,早在一百年前,就有科学工作者涉及过这一波段。在1896

太赫兹雷达技术(一)

摘要:太赫兹雷达具有带宽大、分辨率高、多普勒敏感、抗干扰等独特优势,是目标探测领域的重要发展方向。该文首先回顾和介绍了电子学和光学太赫兹雷达系统历史、现状和最新进展,其次对太赫兹雷达目标特性从机理、计算、测量3个方面进行了梳理和概要介绍,同时阐述了太赫兹ISAR、SAR、阵列和孔径编码成像研究状况,

太赫兹雷达技术(四)

太赫兹由于波长短对相对转角要求较小,还可以进行方位-俯仰成像获得横剖面类光学图像,用于目标散射中心诊断与分析。美国STL实验室基于远红外激光器和QCL分别实现了1.5 THz和2.4 THz方位俯仰成像[44,73]。国防科技大学针对目标成像结果中散射点数目急剧增加和目标散射分布呈现出的块结构分布特

太赫兹雷达技术(五)

5.2 安检反恐应用近年来,国际国内反恐维稳形式呈现出袭击领域多、危害程度大、影响范围广的复杂态势,在公共安全场所对人员进行安检是预防公共安全事件最有效手段之一。目前以美国L3系统为代表的毫米波成像仪成熟度高且已部署应用,但机械扫描时需要人体静止驻留耗时略长,且阵元数目多、成本较高。太赫兹雷达具有分

太赫兹技术应用简介

  太赫兹波(THz波)是指频率在0.1THz到10THz范围的电磁波,波长大概在0.03到3mm范围,介于微波与红外之间。一百多年前,在红外天文学上人们曾提到太赫兹,但在科研和民用方面很少有人触及。在微波、可见光、红外等技术被广泛应用的情况下,太赫兹发展滞后的主要原因在于缺少探测器和发射源,直到近

太赫兹波的应用

太赫兹(THz)波是介于微波和红外之间的一种相干电磁辐射,是人类目前尚未完全开发的电磁波谱“空隙区”。由于其频率范围处于电子学和光子学的交叉区域,太赫兹波的理论研究处在经典理论和量子跃迁理论的过渡区,其性质表现出一系列不同于其他电磁辐射的特殊性,从而具有许多方面不同的应用。主要应用在光谱、成像和通信

太赫兹雷达技术(二)

2.1.2 真空电子学太赫兹雷达太赫兹电真空器件以其高功率输出优势在太赫兹雷达系统发展中具有重要意义。最早关于真空电子学太赫兹雷达的报道是1988年马萨诸塞大学的McIntosh R E等人基于当时真空器件扩展互作用振荡器(Extended Interaction Oscillator, EIO

太赫兹雷达技术(三)

3.2 目标散射特性建模与计算目标散射特性建模与计算是获取目标散射特性的有效方法。太赫兹频段实际目标一般应视为粗糙表面目标,表面细微结构散射较强不可忽略,且是超电大尺寸目标,这是太赫兹频段目标散射特性建模与计算的瓶颈问题。研究太赫兹频段目标特性可采用两种技术途径:一种是由微波/毫米波向上扩展,另一种

全球气候专家聚集西宁-研讨青藏高原气候变化

  作为全球气候启动器,青藏高原的气候变化对全球气候会产生哪些影响?7月12日至13日,全球气候专家、学者聚集青海省会西宁市,共同研讨青藏高原气候变化与生态系统碳汇功能等课题。   研讨会上,全国政协人口资源环境委员会副主任江泽慧作了《应对气候变化与综合生态系统管理》的主题报告。她指出,青藏高原是

三层石墨烯超导结构,有望为高温或室温超导提供思路

  哈佛团队发现新的三层石墨烯超导结构,有望为高温或室温超导提供思路  哈佛大学的研究人员使用三层堆叠并扭转的石墨烯实现了超导。与早些时候麻省理工学院团队(2 月 1 日发表于《自然》,曹原合著)发现的“三明治”石墨烯(仅旋转中层)不同,这一结构以“魔角”依次旋转了每层石墨烯。最终研究人员观察到了位

中国科大发现最高超导转变温度的元素超导体

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503393.shtm 近日,中国科学技术大学物理学院、中国科学院强耦合量子材料物理重点实验室陈仙辉教授团队的应剑俊特任研究员等人与南京大学孙建教授课题组合作在高压元素超导领域取得重要进展。通过超高压技

守护青藏高原这片“净土”

  新春佳节,在中科院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境重点实验室里,忙碌的身影穿梭在仪器设备与实验试剂之间,副研究员董慧科正小心翼翼地在一堆沙石碎粒里寻找一些东西,连眼都不敢眨。  “我在找青藏高原上粒径范围为10微米到5毫米的微塑料颗粒。”趁着喘息的空当,董慧科向《中国科学报》记者解释道。

太赫兹时域光谱与频域光谱研究综述(五)

(1)太赫兹频域光谱在气体检测中的应用当待测样品为气体时,  为了得到更为准确的样品光谱信息, 需要仪器分辨率保持在MHz的水平, 这是传统的时域光谱所难以达到的。 而频域光谱仪由于其独特的结构原理,  拥有较高的光谱分辨率, 能够满足检测气体样品的条件要求, 这是太赫兹频域光谱最为突出的应用领域之

超导临界温度的测量

  实验内容本实验用升温法测量,所以整个装置需要浸泡在LN2(液氮)中。这样整个装置需要做到绝热,考虑导漏热的三种途径即气体漏热,固体漏热和辐射漏热。首先整个测量装置在作实验前必需在室温下抽致大约10-4 mmHg的真空,这样将真空室泡入液氮后真空室的真空可以提高一个数量级,基本上可以消除气体漏热。

铁基超导体简介

  自从2006年发现铁基超导体以来,对铁基超导体日趋深入,比较突出的成果有:2008年,日本科学家细野秀雄发现掺杂F的LaFeOP超导体具有26K的临界温度;2008年,中国科学家赵忠贤、陈仙辉、王楠林、闻海虎、方忠发现临界温度达43K的SmFeAs1-xFx超导体和临界温度达55K的ReFeAs

掺水石墨显示室温超导性

    石墨加上蒸馏水或许能够成为室温下的超导体。  你能想象吗,一点石墨加上几滴蒸馏水便能够制成科学家朝思暮想的常温超导体。   德国研究人员日前宣布了一项突破性进展:一种材料可以在室温及更高温度下成为一种超导体(能够以零电阻导电)。超导体提供了巨大的节能潜力,然而迄今为止,这种材

Nature:高性能超导导线制成

  美国布法罗大学领导的团队研制出世界性能最高的高温超导(HTS)导线段,为人类驾驭磁力开辟了全新可能性,其有望改变现有能源基础设施,甚至实现商业核聚变。相关报告发表在最新一期《自然·通讯》上。  高温超导导线技术能在高于传统超导体所需温度下无阻力传输电力。新HTS导线以稀土钡铜氧化物为基础,涵盖所

陨石中首次发现超导材料

  据美国国家科学院院刊(PNAS)近日消息称,美国科学家在两块不同的陨石中发现了超导材料,这是超导材料在太空中形成的第一个证据。这一发现的重要意义不仅在于它是罕见的天然形式的超导材料,还为人类寻找室温超导材料点燃了新希望。  超导材料即超导体,指在某一温度下,电阻为零的导体。在实验中,若导体电阻的

超导体的用途简介

  超导磁体可用于制作交流超导发电机、磁流体发电机和超导输电线路等。目前超导量子干涉仪(SQUID)已经产业化。 另外,作为低温超导材料的主要代表NbTi合金和Nb3Sn,在商业领域主要应用于医学领域的MRI(核磁共振成像仪)。作为科学研究领域,已经应用于欧洲的大型项目LHC项目,帮助人类寻求宇宙的

超导磁力仪的性能简介

  超导磁力仪(superconducting magnetometer):某些金属如铅、锡、铌等在冷却到一个相应的极低温度以下时,其电阻为零,这种现象叫做超导效应。超导效应与磁场之间有密切关系,在一定条件下磁场可以破坏超导状态。利用这一现象观测磁场的仪器称为超导磁力仪。  性能  这种磁力仪灵敏度

超导体的背景简介

  超导体的发现与低温研究密不可分。在18世纪,由于低温技术的限制,人们认为存在不能被液化的“永久气体”,如氢气、氦气等。1898年,英国物理学家杜瓦制得液氢。1908年,荷兰莱顿大学莱顿低温实验室的卡末林·昂内斯教授成功将最后一种“永久气体”——氦气液化,并通过降低液氦蒸汽压的方法,获得1.15~

超导体的强电应用

  超导发电机:目前,超导发电机有两种含义。一种含义是将普通发电机的铜绕组换成超导体绕组,以提高电流密度和磁场强度,具有发电容量大、体积小、重量轻、电抗小、效率高的优势。另一种含义是指超导磁流体发电机,磁流体发电机具有效率高、发电容量大等优点,但传统磁体在发电过程中会产生很大的损耗,而超导磁体自身损

超导量子干涉仪简介

  SQUID实质是一种将磁通转化为电压的磁通传感器,其基本原理是基于超导约瑟夫森效应和磁通量子化现象.以SQUID为基础派生出各种传感器和测量仪器,可以用于测量磁场,电压,磁化率等物理量.被一薄势垒层分开的两块超导体构成一个约瑟夫森隧道结.当含有约瑟夫森隧道结的超导体闭合环路被适当大小的电流偏置后

超导论文再掀波澜

经历了近两年美国物理学家Ranga Dias团队发现室温超导材料的一系列 丑闻后,超导领域尚未从阴影中恢复过来,不想该领域一项争论已久的研究又掀波澜。据《自然》报道,处于波澜中心的研究,来自德国马克斯-普朗克化学研究所(MPIC)物理学家Mikhail Eremets实验室。2015年,Eremet

超导体的临界参数

  超导体具有三个临界参数:临界转变温度Tc、临界磁场强度Hc、临界电流密度Jc。当超导体同时处于三个临界条件内时,才显示出超导性。  (1)临界转变温度Tc:当温度低于临界转变温度Tc时,材料处于超导态;超过临界转变温度Tc,超导体由超导态恢复为正常状态。  (2)临界磁场强度Hc:当外界磁场强度

铜氧超导体简介

  铜氧超导体是最早发现的高温超导体,20世纪八十年代缪勒、柏诺兹合成的钡-镧-铜-氧系高温超导体和朱经武、赵忠贤合成的钇-钡-铜-氧系高温超导体均属于此范畴。  铜氧超导体包括90K的稀土系,110K的铋系,125K的铊系,135K的汞系超导体。它们都含有铜和氧,因此称为铜氧超导体。铜氧超导体具有

单层FeSe超导体电子结构和超导电性研究获进展

  发现新的具有更高超导转变温度的超导材料和理解高温超导电性的产生机理是当今超导研究的两个重要方向。2008年发现的铁基超导体,其最高超导温度达到55K。最近,清华大学物理系薛其坤研究组和中科院物理研究所的马旭村研究组合作,在SrTiO3衬底上成功生长出了FeSe薄膜,并在单层FeSe薄膜

赝能隙会“抢走”高温超导体中的电子-减弱其超导性

  美国科学家发现了物质的神秘状态赝能隙与高温超导性相互竞争的首个直接证据:赝能隙“抢走”了高温超导体中的电子——这些电子本来可以配对并以百分之百的效率让电流通过超导材料。这项研究由斯坦福大学和美国能源部斯坦福直线加速器中心的科研人员主导,研究结果近日发表在《自然·材料》中。  上世纪90年代中期,

高瓴创投出手!太赫兹技术企业太景科技完成A轮融资

  高瓴创投又出手了,投资了一家致力于研究电磁波“全能选手”的高新技术企业。  近日,太景科技(南京)有限公司(以下简称太景科技)宣布完成数千万元A轮融资,由高瓴创投(GL Ventures)领投,深圳中小担创投及深圳弘晖投资跟投,老股东磐霖资本持续加持。募集资金将主要用于自研太赫兹传感器、模组、仪

食品安全标准内外有别-国外太严还是国内太松

  我国食品安全标准 部分指标低于发达国家 标准体系目前已开始清理  一边是国外认为存在安全隐患,另一方面是有关部门回应未超国家标准,新近发生的“雀巢婴幼儿米粉事件”,再次引发消费者对食品的海内外“双重”标准的困惑。类似食品标准“内外有别”的现象并不少见。究竟是国外食品安全标