Weyl半金属太赫兹传感器

痕量铅离子无接触检测

利用Weyl半金属薄膜的拓扑表面态和外场协同调制,实现对水体中痕量铅离子的无接触、免标记太赫兹传感。

Shouwa, Liu · Wenhao, Xu · Wenzhe, Wang · Zuoang, Sun · Song, Qi · 张丙元 · Dong, Bo

ACS Applied Materials & Interfaces 2026

参数信息

检测限
6.0 ng/L
工作频率
0.1 THz

技术优势

无接触免标记

利用太赫兹波透过液体样品感知吸附的铅离子对Weyl半金属薄膜电导率的调制,无需电极接触或添加标记物。

检测限达6.0 ng/L

借助拓扑表面态的高载流子迁移率和Berry曲率相关的非线性输运,以及激光/声学辅助调制,将噪声等效功率降低,从而实现对Pb²⁺的超灵敏检测。

现场实时可行

传感器制作采用磁控溅射薄膜与叉指电极集成,结构紧凑,无需庞大仪器,适合实时现场环境监测。

外场增强信噪比

激光照射和声学激发作为辅助调制策略,提高响应幅度、降低噪声等效功率,从而增强信号可探测性。

应用场景