(Phys.org) - Ett team av forskare som arbetar vid University of Manchester i Storbritannien har utvecklat en avstämbar teraherzlaser som använder de unika egenskaperna hos grafenplasmoner. I deras tidning publicerad i tidningen Vetenskap , gruppen beskriver deras tillvägagångssätt, de fyra prototyperna de producerade, hur bra lasrarna fungerade och vilken riktning de planerar att ta för att skapa den nya tekniken till en användbar enhet. Marco Polini med Istituto Italiano di Tecnologia, ger en perspektivdel om arbetet som gjorts av teamet i samma journalnummer och ger några kommentarer om vart tekniken kan leda.

En laser som fungerar i terahertz -intervallet skulle vara användbar i en mängd olika applikationer på grund av dess strålas förmåga att passera genom sådant som kläder eller överdrag på förpackningar. Sådana lasrar har skapats, men hittills har de bara producerat en fast våglängd, begränsa deras praktiska tillämpning vid verklig användning-det kan dock förändras, som laget med denna nya insats har hittat ett sätt att skapa en terahertz -laser som kan ställas in direkt.

För att bygga den nya lasern, laget försökte använda ett ark grafen som ersättning för metaller i lasern, eftersom dess våglängd kan ändras genom att placera den i ett elektriskt fält. De började med att placera en serie kvantaluminiumgalliumarsenid- och galliumarsenidbrunnar med varierande tjocklek på ett underlag, som de därefter täckte med en vågledare av guld. Ett lager grafen placerades sedan ovanpå guldskiktet i vilket forskarna hade skurit flera slitsar för att tvinga elektroner att tunnla mellan brunnarna. De täckte mackan med en polymerelektrolyt och använde en fribärare som ett sätt att justera sin laser.

Resultatet är en enhet som kan producera en terahertz -stråle, men inte på ett sätt som kan vara användbart i vardagliga applikationer. Efter att ha producerat fyra prototyper och testat dem under olika scenarier, teamet tror på deras enhet, som de beskriver som ett "proof of concept" kan modifieras för att styra spänningen som appliceras på varje slits, vilket skulle ge mycket större kontroll. Det finns också ett problem, Polini påpekar, när det gäller tjockleken på polymeren - det förhindrar att spetsen på cantileverns undersida kommer tillräckligt nära grafenarket för att möjliggöra exakt kontroll.

© 2016 Phys.org