To hold finder uafhængigt af hinanden, at tilføjelse af vibrationer hjælper par lys til grafen

(Phys.org) - To forskerhold, en, der arbejder i Saudi -Arabien, den anden i Spanien, uafhængigt har opdaget, at tilføjelse af vibrationer til en grafenoverflade muliggør en mere effektiv omdannelse af fotoner til plasmoner. I deres papirer, begge offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , hvert hold beskriver, hvordan de fandt ud af, at at få en todimensionel grafenoverflade til at vibrere (ved hjælp af to forskellige metoder) førte til en enorm stigning i lysenergi, der blev koblet.

Det er meget almindeligt og relativt let at bruge lys eller elektronik til at transportere data - det der er svært er at bruge begge dele i den samme enhed. Problemet er at få fotoner konverteret til elektroner og omvendt. Nyere forskning har fundet ud af, at brug af todimensionel grafen som et middel til at gøre det kan være muligt, men indtil nu, forskere har kun været i stand til at opnå effektiviteter på cirka 2 procent. I denne nye indsats, begge hold var i stand til at øge effektiviteten til 50 procent ved at få grafenoverfladen til at vibrere på en indstillelig måde, da den blev ramt af lys.

Grafen bruges på grund af sin unikke bikagestruktur, der giver mulighed for langvarige plasmoner-kvasi-partikler, der har en svingningsejendom-der kan indstilles til ønskede frekvenser. Nuværende koblingsmetoder, der er afhængige af at forme grafen til bånd, har vist sig at være meget ineffektive på grund af spredning i kanterne (og at tilgangen ikke tillader afstemning af mønstre.)

For at reducere spredning, begge hold anvendte en vibrerende kraft på grafenarket. Det saudiske team knyttet en aktuator til - det spanske hold tilføjede piezoelektrisk materiale som en base til grafen. Begge resulterede i det samme resultat, nemlig, får elektronerne i grafenens overflade til at vibrere, da de blev ramt af fotoner - afstemning af vibrationerne, der gjorde det muligt at vække ledningselektronerne til plasmoner, som derefter kunne behandles af elektroniske komponenter.

Resultaterne fra begge hold er blot det første skridt i at skabe mekanismer, der er i stand til at forbinde elektroniske funktioner med fotoner, som en dag kan føre til enheder som eksotiske superfølsomme kemiske detektorer, nye former for fotovoltaiske celler eller nano-optoelektroniske enheder til generelle formål.

© 2013 Phys.org