(Phys.org) - Ett team av forskare som arbetar i Spanien har utvecklat ett förbättrat sätt att kontrollera ytplasmonpolaritoner (SPP) i grafen. I deras tidning publicerad i tidningen Vetenskap , teamet beskriver deras nya teknik och hur den en dag kan användas.

En plasmon definieras som en kvant för plasmasvängning och anses allmänt vara en kvasipartikel. Polaritoner är kvasipartiklar som uppstår när plasmoner kopplar ihop med fotoner - och som deras namn antyder är SPP:er polaritoner som finns på ytan av ett material och förökar sig till det. Forskare vid flera anläggningar studerar för närvarande egenskaperna hos SPP:er i ett försök att skapa extremt små enheter som fungerar både optiskt och elektroniskt. För att få det att hända, det måste utvecklas ett medel för att kontrollera storleken och formen på SPP - det har teamet i Spanien uppnått.

SPP kan fås att förekomma i metaller, men tidigare forskning har visat att grafen är ett bättre material eftersom SPP kan sprida sig djupare in i det. Två år sedan, samma forskargrupp i Spanien (i samarbete med andra) utvecklade ett sätt att skapa och avbilda SPP:er i grafen med hjälp av ett optiskt mikroskop för skanning nära fältet. Med denna senaste insats, de har tagit det arbetet vidare med utvecklingen av en metod som faktiskt möjliggör kontroll av SPP:erna. För att få det att hända, de täckte ett ark grafen med extremt små (3 μm) antenner av guld - antennerna absorberar fotoner vid en given frekvens. Genom att göra det skapades en optisk dipol som orsakade att evanescerande ljus skapades. Eftersom antennen var direkt ansluten till grafen, SPPs skapades från närfältet - ändring av antennstorleken som tillåts för att ändra SPP:erna som skapades. Teamet fann att en rak antenn orsakade skapandet av plana SPP -vågor. När antennen hade en konkav spets, SPP -vågorna fokuserades till en enda punkt. Teamet fann också att SPP-vågorna kunde brytas med ett tvådimensionellt tvålagers grafenprisma.

Mer forskning måste göras med SPP innan de kan användas för att skapa opto/elektroniska enheter, dock, eftersom avståndet de propogerar in i grafen (bara 1–2 μm) fortfarande är för litet för att vara praktiskt användbart. Teamet hoppas kunna öka avståndet genom att använda grafen av bättre kvalitet och genom att utveckla en bättre dopningsprocess.

© 2014 Phys.org