据调查,美国加州大学圣地亚哥分校的科学家借助红外线光束,沿石墨烯外表激起出电子波,并证实他们能经过简略的电路,节制这些被称为等离子体振子的振荡波的长度和高度。相关研讨申报宣布在6月21日《天然》杂志收集版上。
这是初次在石墨烯上察看到等离子体振子,也是在无法运用光的严密空间内,应用等离子体振子进行信息处置的主要一步。就像光可以经过光纤携带复杂的旌旗灯号一样,等离子体振子也能被用于传输信息。但等离子体振子仅能在更严密的空间里携带信息。该校物理系传授迪米特里·巴索夫说:\"每小我都疑心等离子体振子会不会呈现,但目击为实,我们拍摄的图像可以证实它们的传达,以及外界对其的节制。\"
为了制造这个设备,科研人员从石墨中剥离出了石墨烯,并将其放置在二氧化硅芯片上揉搓。随后将红外线激光照耀在石墨烯外表以激起等离子体振子,并应用超活络的原子力显微镜悬臂对这些波进行测量。
固然发射的波根本无法测量,但当它们抵达石墨烯的边缘时,可以反射出像水波纹一样的波。从边缘返回的振荡将添加或抵消随后而来的波,发明出共同的干预图样,然后提醒出这些波的波长和振幅。此外,科学家还能经过节制附着在石墨烯外表的电极以及芯片下的纯硅层构成的电路,来改动干预图样。
研讨人员透露表现,由于光的波长就稀有百纳米,因而不成能将光限制在纳米级别内。但应用光却能激起长度局限在100纳米左右的外表等离子体,其能以超高的速度从芯片的一边穿越至另一边。科学家称,这是测量到的最短的等离子体振子波长之一,但是这种波却可以像它们在黄金等金属中传达得一样远。与基于金属的等离子体振子分歧,石墨烯等离子体振子可以按需进行调整。
经过监控石墨烯等离子体振子,研讨人员可以调查电子在这种新方式的碳中发扬什么效果,其根本互相效果又将若何管控它们的特征。巴索夫强调说:\"石墨烯光电子学与信息处置十分具有出路,我们但愿此次的研讨能为将来相关技能的开展供应协助。\" |