• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Infraröd syn låter forskare se igenom - och in i - flera lager av grafen

    Riktningen som en ljusvåg oscillerar ändras när vågen reflekteras av ett ark grafen. Denna förändrade oscillationsriktning - även känd som polarisering - gjorde det möjligt för forskare att identifiera de elektroniska egenskaperna hos flera ark grafen staplade ovanpå varandra - även när de täckte över varandra. Upphovsman:Chul Soo Kim, U.S. Naval Research Laboratory

    (Phys.org)-Det är inte röntgen, men man kan kalla det infraröd syn.

    En forskargrupp som leds av ett universitet vid Buffalo har utvecklat en teknik för att "se igenom" en bunt med grafenark för att identifiera och beskriva de elektroniska egenskaperna för varje enskilt ark-även när arken täcker varandra.

    Metoden innebär att skjuta en stråle av infrarött ljus mot stapeln, och mäta hur ljusvågens oscillationsriktning förändras när den studsar av lagren inuti.

    För att förklara ytterligare:När ett magnetfält appliceras och ökas, olika typer av grafen ändrar svängningsriktningen, eller polarisering, på olika sätt. Ett grafenskikt staplat snyggt ovanpå ett annat kommer att ha en annan effekt på polarisering än ett grafenlager som staplas stökigt.

    "Genom att mäta polariseringen av reflekterat ljus från grafen i ett magnetfält och använda nya analystekniker, vi har utvecklat ett ultrakänsligt fingeravtrycksverktyg som kan identifiera och karakterisera olika grafenlager, "sa John Cerne, Doktorsexamen, UB docent i fysik, som ledde projektet.

    Tekniken gör att forskarna kan undersöka dussintals enskilda lager i en stapel.

    Grafen, ett nanomaterial som består av ett enda lager kolatomer, har genererat stort intresse på grund av dess anmärkningsvärda grundläggande egenskaper och tekniska tillämpningar. Det är lätt men också ett av världens starkaste material. Så otroliga är dess egenskaper att det fick ett Nobelpris i fysik 2010 för två forskare som var pionjärer i studien.

    Cernes nya forskning tittar på grafens elektroniska egenskaper, som ändras när materialarken staplas ovanpå varandra. Resultaten dök upp 5 november Vetenskapliga rapporter , en online, open-access-tidskrift som producerats av utgivarna av Nature.

    Cernes samarbetspartners inkluderade kollegor från UB och U.S. Naval Research Laboratory.

    Så, varför påverkar inte alla grafenskikt polariseringen av ljus på samma sätt?

    Cerne säger att svaret ligger i det faktum att olika lager absorberar och avger ljus på olika sätt.

    Studien visade att absorptions- och emissionsmönster förändras när ett magnetfält appliceras, vilket innebär att forskare kan slå på och av polarisering av ljus antingen genom att applicera ett magnetfält på grafenlager eller, snabbare, genom att applicera en spänning som skickar elektroner som flyter genom grafen.

    "Att tillämpa en spänning skulle möjliggöra snabb modulering, vilket öppnar möjligheten för nya optiska enheter som använder grafen för kommunikation, bildbehandling och signalbehandling, "sa författaren Chase T. Ellis, en tidigare forskarassistent vid UB och nuvarande postdoktor vid Naval Research Laboratory.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com