Grafen har många egenskaper; det är t.ex. en extremt bra konduktör. Men det absorberar inte ljuset särskilt bra. För att avhjälpa denna begränsande aspekt av vad som är ett annars fantastiskt material, fysiker använder sig av att bädda in ett ark grafen i en platt fotonisk kristall, vilket är utmärkt för att kontrollera ljusflödet. Kombinationen ger grafen väsentligt förbättrade ljusabsorberande funktioner. I en ny studie publicerad i EPJ B , Arezou Rashidi och Abdolrahman Namdar från University of Tabriz, Iran visar att genom att ändra temperaturen i en sådan hybridhålrumsstruktur, de kan justera dess kapacitet för optisk absorption. De förklarar att det är den termiska expansionen och de termo-optiska effekterna som ger grafen dessa optiska egenskaper. Potentiella tillämpningar inkluderar ljussensorer, ultrasnabba lasrar, och system som kan modulera inkommande optiska strålar.

Författarna studerar materialets ljusabsorption som en funktion av temperaturen, den kemiska energipotentialen, ljuspolarisationen och dess infallsvinklar. Att göra så, de använder en modelleringsmetod som kallas överföringsmatrismetoden. De finner att vid normal ljusinsats, det finns förbättrad absorption vid rumstemperatur, medan absorptionstoppen förskjuts mot det röda när temperaturen ökar.

När ljuset kommer in i en vinkel, författarna visar att absorptionstopparna är känsliga för infallsvinklarna samt ljusets polariseringstillstånd. De finner också att genom att öka infallsvinkeln, toppvåglängden förskjuts mot det blå.

De drar slutsatsen att toppvåglängden kan kontrolleras genom att variera antingen temperaturen eller infallsvinkeln, liksom grafens kemiska energipotential. Detta visar att det finns ett antal justerbara funktioner som kan utnyttjas för design av grafenbaserade nano-enheter, såsom temperaturkänsliga absorberare och sensorer.