Forscher Entdecken Antennen Nanoscale Plasmonic auf Graphene für Effiziente Elektronik

Published on October 11, 2012 at 6:14 AM

Plasmonic Antennen Nanoscale nannten nonamers gelegt auf graphene haben das Potenzial, elektronische Schaltungen zu erstellen, indem sie sie mit Leuchte bei bestimmten Frequenzen, nach Ansicht der Forscher bei Rice University schlugen. (Kredit: Rice University)

Hersteller lackieren chemisch Silikon, um seine Halbleitereigenschaften einzustellen. Aber der Durchbruch berichtet ausführlich Amerikanischen Nano-des Chemikalien-Gesellschaftszapfens ACS ein neues Konzept: plasmon-induzierte Lackierung von graphene, das ultrastrong, in hohem Grade leitfähige, einzel-Atom-starke Formular des Kohlenstoffes.

Das könnte sofortige Schaffung des Schaltkreises - optisch verursachte Elektronik ermöglichen - auf dem graphene, das mit plasmonic Antennen kopiert wurde, die Leuchte manipulieren und Elektronen in das Material einspritzen können, um seine Leitfähigkeit zu beeinflussen.

Die Forschung integriert theoretische und experimentelle Arbeit, um das Potenzial für die Herstellung von einfachen, graphene-basierten von Bedarfs Dioden und Transistoren zu zeigen. Die Arbeit wurde von den Reiswissenschaftlern Naomi Halas, Stanley C. Moore Professor in der Elektrischer und Computertechnik, ein Professor der biomedizinischen Technik, der Chemie, der Physik und der Astronomie und des Direktors des Labors für Nanophotonics erledigt; und Peter Nordlander, Professor von Physik und von Astronomie und der elektrischer und Computertechnik; Physiker Frank Koppens des Instituts der Photonischen Wissenschaften in Barcelona, Spanien; Zheyu-Reißzahn des führenden Autors, ein Habilitationsforscher am Reis; und ihre Kollegen.

„Eine der bedeutenden Rechtfertigungen für graphene Forschung ist immer über die Elektronik gewesen,“ sagte Nordlander.

„Die Lackierung von graphene ist ein Schlüsselparameter in der Entwicklung von graphene Elektronik,“ sagte er.

Forscher haben viele Strategien für die Lackierung von graphene, einschließlich die Befestigung von organischen oder metallischen Molekülen zu seinem sechseckigen Gitter nachgeforscht. Es zugänglich Zu Machen selektiv - und umkehrbar - der Lackierung würde wie Haben einer graphene Tafel sein, nach der Schaltkreis und, abhängig von den Farben, den Winkeln oder der Polarisation der Leuchte gelöscht werden kann nach Belieben geschrieben werden, die sie schlägt.

Die Fähigkeit, plasmonic nanoantennas zum graphene zu befestigen leistet sich gerade solch eine Möglichkeit. Halas und Nordlander haben beträchtliche Sachkenntnis in der Manipulation der quasiparticles, die als Plasmons bekannt sind, die aufgefordert werden können, um auf der Oberfläche eines Metalls zu oszillieren. In der früheren Arbeit folgten sie, mit, plasmonic nanoparticles abzugeben, die als Fotodetektoren auf graphene auftreten.

Diese Metallpartikel nicht soviel reflektieren Leuchte wie umadressieren seine Energie; die Plasmons, die in Wellen über der Oberfläche fließen, wenn aufgeregt, ausstrahlen Leuchte oder können „heiße Elektronen“ an den bestimmten, kontrollierbaren Wellenlängen herstellen.

Die nonamers wurden justiert, um Leuchte zwischen 500 und 1.250 nm, aber mit Auslöschung an ungefähr 825 nm zu streuen.

Im Augenblick der Auslöschung wird die meisten der Vorfalllichtenergie in heiße Elektronen konvertiert, die direkt auf das graphene Blatt übertragen und Teile des Blattes von einem Leiter zu einem N-lackierten Halbleiter ändern.

„Quantums-Punkt und plasmonic Nanoparticleantennen können justiert werden, um auf ziemlich genau jede mögliche Farbe im sichtbaren Spektrum zu reagieren,“ sagte Nordlander. „Wir können sie zu den verschiedenen Polarizationszuständen oder die Form einer Wellenfront sogar justieren.

„Das die Magie von plasmonics ist,“ sagte er. „Wir können die Plasmonresonanz justieren jede mögliche Methode, die wir wünschen. In diesem Fall entschieden uns wir, sie bei 825 nm zu tun, weil das mitten in dem Spektralbereich unserer erhältlichen Lichtquellen ist. Wir wollten wissen, dass wir Leuchte an den verschiedenen Farben senden und keinen Effekt sehen könnten, und an dieser bestimmten Farbe sehen Sie einen großen Effekt.“

Nordlander sagte, dass er einen Tag voraussieht, als, anstatt, eine Taste zu verwenden, Leute möglicherweise eine Taschenlampe in einem bestimmten Muster wellenartig bewegten, um eine Klappe zu öffnen, indem sie Bedarfs- den Schaltkreis einer Verriegelung verursachen. Sie antwortet nur auf meinen Aufruf,“ er sagte.

Quelle: http://lnp.rice.edu

Last Update: 11. October 2012 06:23

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