本文根據日本東北大學成果發佈翻譯整理而成
全球已開始推進5G行動通信系統的下一代技術——「6G」的研發，並明確表示將使用太赫茲波。日本東北大學研究生院工學研究科的金森義明教授等人組成的研究團隊，開發出了利用微型機械自由控制超材料的電磁誘導透明現象的技術，實施了可通過量電壓控制太赫茲波的透射率和相的可調諧濾波器。由於可利用MEMS製造技術製造，因此體積小、量產性優異，可以結合電子電路和半導體實施對太赫茲波的高度控制。以新一代通訊技術「6G」爲首，有望在廣泛的領域得到應用。
可調諧濾波器能利用MEMS製造技術製造，因此體積小、量產性優異，可以結合電子電路和半導體實施對太赫茲波的高度控制。以6G通訊技術爲首，今後有望利用這些優點，廣泛應用於醫療、生物、農業、食品、環境和安全等領域。另外，電磁誘導透明超材料作爲可以形成慢光（Slow Light）和停止光（Stop Light）的獨特超材料備受關注，此次開發的可動態控制電磁誘導透明現象的技術還有望作爲實施量子電腦和光LSI的光記憶體及光緩衝器使用。
圖1是新開發的可調諧濾波器的基本結構模式圖，圖2是製作的超材料單元結構部位的顯微鏡照片。超材料的單元結構由在可動樑上形成的一根金屬杆結構和在固定樑上形成的與其垂直度的兩根平行金屬杆結構組成。金屬使用金。這種超材料單元結構呈二維排列。透過向靜電驅動的MEMS致動器施加電壓，可動樑上的金屬杆會在靜電重力的作用下行程，向固定樑上的平行金屬杆靠近，因此，太赫茲波在共振頻率附近的透射率和相會大大改變。透過精確調整施加的電壓，可以控制太赫茲波的特性。另外，由於去除了超材料正下方的基底層，還消除了基底層導致透射率下降及產生不必要的干擾波形等以往的技術存在的問題，成功提高了透明性，去除了不必要的干擾波形。針對頻率爲1.832THz的太赫茲波，成功地根據裝載的電壓在38.8％的調變範圍内改變了透射率，還可以在25.3～47.8°的範圍內控制相。
圖1：新開發的可調諧濾波器的基本結構模式圖
圖2：製作的超材料單位結構部位的顯微鏡照片
論文資訊
題目：Actively tunable THz filter based on an electromagnetically induced transparency analog hybridized with a MEMS metamaterial
期刊：Scientific Reports
DOI：10.1038/s41598-020-77922-1
日語發佈資料
編譯：JST客觀日本編輯部
