Anonim

Výzkumníci používají grafen pro řízení světelných vln

Materiály

Chris Wood

21. května 2015

Použití různých napětí na materiál, který kombinuje graphene (červené) s hexagonálním nitridem bóru (zelené a žluté), dovoluje vědcům manipulovat s světlem (Credit: Anshuman Kumar Srivastava / Jose Luis Olivares / MIT)

Tým vědců MIT kombinoval graphene s druhým podobně strukturovaným materiálem, který produkoval hybrid, který může ovládat světlá vlna. Zjištění by mohla mít vliv na řadu oblastí, včetně úsilí o využití světla v počítačových čipách.

Grafen je materiál s tloušťkou jednoho atomu s šestiúhelníkovou mřížkovou strukturou, která je mimořádně silná a vysoce vodivá. Viděli jsme některé mimořádně slibné využití materiálu, včetně displeje založeného na graphenech a úsilí o jeho začlenění do tkaniny, které připraví cestu nové vlně nositelné technologie. Nyní tým vědců MIT věří, že materiál může být dokonce použit k ovládání světla.

Vědci ukládají vrstvu jednoho grafenu s hustotou atomu na vršek materiálu známého jako hexagonální nitrid bóru (hBN), který má hexagonální vzorec atomů podobný tomu jeho partnera.

Ačkoli oba materiály sdílejí podobný strukturální make-up, interagují se světlem velmi různými způsoby. Když světlo interaguje s hBN, produkuje phonony, zatímco interakce s grafenem vyvolává plazmony. Kombinace obou materiálů však vytváří rezonanci mezi těmito dvěma typy částic.

V závislosti na napětí, které je aplikováno na materiál, zablokuje buď světlo, nebo umožňuje speciální druh emisí a šíření, které umožňují vědcům řídit paprsky, zalomit je a řídit je podle potřeby. Materiál může být dokonce manipulován, aby umožnil pouze určité vlnové délky.

Jedním z klíčových pro tento vývoj by bylo lepší propojení optických a elektronických součástek. Materiál by mohl být použit k výrobě malých optických vlnovodů o šířce asi 20 nanometrů, které by mohly být integrovány s běžnými obvody v mikročipách, což by mohlo vést k rychlejšímu výpočtu.

Výsledky studie byly zveřejněny v časopise Nano Letters .

Zdroj: MIT

Použití různých napětí na materiál, který kombinuje graphene (červené) s hexagonálním nitridem bóru (zelené a žluté), dovoluje vědcům manipulovat s světlem (Credit: Anshuman Kumar Srivastava / Jose Luis Olivares / MIT)

Doporučená Redakce Choice