Durante años, los científicos han descartado la radiación de terahercios. ¿Por qué? Había pocas formas de controlar esta línea de visión, radiación no ionizante. Sin embargo, vieron su potencial. Por ejemplo, podría usarse para corto alcance, Comunicaciones de gran ancho de banda para pequeños sensores médicos y ambientales. Ahora, Los investigadores han desarrollado una forma de controlar magnéticamente haces de terahercios utilizando nanopartículas especialmente diseñadas. Controlando la fuerza y ​​la dirección del campo magnético aplicado, las nanopartículas sintonizaron dinámicamente la fase y amplitud de un haz de terahercios.

Este estudio muestra el potencial de las nanopartículas diseñadas para controlar magnéticamente haces de terahercios. Controlar la amplitud y la fase de los haces a nanoescala ofrece un abanico de posibilidades. Por ejemplo, las nanopartículas podrían permitir pequeñas, transistores de alta frecuencia. Las partículas también podrían ayudar a crear redes inalámbricas que permitan que los nanorobots trabajen juntos.

La ventana espectral de terahercios (de 100 gigahercios a 10 terahercios) está atrayendo la atención por su uso potencial en sistemas de detección y comunicación de ondas submilimétricas. Si bien aún queda mucho por aprender sobre esta banda espectral, Es probable que las nanoestructuras desempeñen un papel importante en el desarrollo de futuros sistemas de terahercios para aplicaciones del mundo real. Usando materiales electrónicos avanzados que poseen simultáneamente magnetismo y ferroelectricidad, Investigadores de la Universidad de Texas en San Antonio y el Centro de Nanotecnologías Integradas demostraron el control magnético de un haz de terahercios.

El equipo utilizó un método hidrotermal para sintetizar nanopartículas compuestas por un núcleo ferromagnético (ferrita de cobalto) y una capa ferroeléctrica (titanato de bario). A continuación, los conjuntos de estas nanopartículas se hicieron funcionar bajo la influencia de un campo magnético externo y a baja temperatura. El equipo varió si aplicaron el campo magnético paralelo o antiparalelo a la dirección de un rayo de terahercios.

Observaron diferentes efectos para las dos orientaciones del campo magnético. Cuando se aplica antiparalelo al haz de terahercios, el conjunto de nanopartículas moduló la amplitud del haz de terahercios transmitido. Cuando se aplica en paralelo, el conjunto de nanopartículas moduló la fase del haz de terahercios. Estos efectos se deben a los diferentes tipos de acoplamiento magnético y eléctrico que se producen entre el núcleo ferromagnético y la capa ferroeléctrica de las nanopartículas.

Esta investigación descubre un nuevo y emocionante enfoque para el control dinámico de la propagación de ondas de terahercios mediante nanopartículas. Demuestra un interruptor de modo de terahercios donde el modo de modulación (amplitud o fase) se puede cambiar dinámicamente cambiando la dirección del campo magnético externo aplicado.