自然数码广播：元材料与太赫兹

克莉丝.史密斯：目前世界上特别设计的元材料对特定频率的电磁波产生响应。目前计算机以吉赫兹频率工作，但是能否以快千倍的速度－太赫兹工作呢？现在计算机还不能的一个理由是因为有能力在该频率工作的材料还未在自然界中发现，因此很难开发利用这个频段的电磁波。但是现在理查德.阿维特和他的同事已经开发了一种能在太赫兹领域内工作的材料。自然杂志 444, 560–561 (11/30/2006) 自然杂志 444, 597–600 (11/30/2006) =e-a&Ep-z  
理查德.阿维特：有这么一种元材料，即人们能真正的为其制造出具有功用性的人造结构，或许这种结构在自然界中不存在，但是人们确实能制造出具有该结构的材料。我们所做的就是激活这种材料, 使其能做你不能做到的某事，一个简单的例子就是像螺线管那样的材料。你可以想象如果将螺旋线通电，那么就可以获得磁场并且得到一些有趣的响应。而我们能做的就是提供这样一个简单的电压和关闭螺线管, 因此应用这么一个非常简便的方法就能控制这种材料的属性。接下来问题便是在何种频率下来做这项工作？按照这种方式，了解在所谓的太赫兹频率下的工作以及太赫兹的定义。我们知道当前大多数的电脑工作在吉赫兹频率，而太赫兹比吉赫兹快103倍，由此，我们在大约1,000吉赫兹频率下工作。 (sV]UGrZ  
克莉丝.史密斯：理查德，为什么它非常有实用价值呢？ SgCqxFii  
理查德.阿维特：它很有用，因为在这种电磁频谱中，缺乏装置来操纵该频率下的辐射。就我们研发的材料来说，仅需提供一个频率范围内的电压来改变材料的传输属性，从而起到随意开关辐射的作用。而这些在以前是无法实现的。 m0%iw1OsH%  
克莉丝.史密斯：现在我们采访本文的另一位研究者维力.帕德拉。维力，目前你取得的这个成果意味着什么？你如何看待实际上已大规模运作的该种材料？ ?b*/ddIs  
维力.帕德拉：这种材料已经可应用在太赫兹设备中。而我们论证的独特性在于这种元材料设备或人造设备能够即刻在太赫兹领域中应用。太赫兹是电磁频谱中最后一个未被发现的部分，因此，即使这种材料的设备是第一代的，也是可以即刻使用的，例如，太赫兹频率下的高比特率通信。我们已经证明这是一个太赫兹辐射开关。 x%IXwP0  
克莉丝.史密斯：为什么我们花了如此长的时间才能探索到这个电磁领域？为什么在这以前我们没有能力做呢？ R<y Nv  
维力.帕德拉：电磁波谱中的太赫兹频段事实上是电磁波谱中的一个普遍的间隙。它位于两个常用频段－低频的微波与高频的红外波之间，同时，它介于高频的光学响应和低频的电磁响应之间。这样产生的结果就是在宇宙构建的过程中没有物质自然的对其产生响应。这些元材料出现，并被我们发现，制造成人造材料，设计响应，从而替代了自然物质。因而我们能设计出能对太赫 .. SmT+L,:D  
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