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Los Investigadores Descubren las Antenas de Nanoscale Plasmonic en Graphene para la Electrónica Eficiente

Published on October 11, 2012 at 6:14 AM

Los investigadores de Rice University están dopando el graphene con la luz de una manera que podría llevar al diseño y a la manufactura más eficientes de la electrónica, así como de dispositivos nuevos de la fianza y de la criptografía.

Las antenas plasmonic de Nanoscale llamaron nonamers colocados en graphene tienen el potencial de crear los circuitos electrónicos golpeándolos con la luz en las frecuencias determinadas, según investigadores en Rice University. (haber: Rice University)

Los Fabricantes químicamente dopan el silicio para ajustar sus propiedades semiconductoras. Pero el descubrimiento señalado en los detalles Nanos Americanos del gorrón ACS de la Sociedad de Substancia Química un concepto nuevo: doping plasmón-inducido del graphene, el formulario ultrastrong, altamente conductor, único-átomo-grueso del carbón.

Eso podría facilitar la creación instantánea del conjunto de circuitos - electrónica ópticamente inducida - en el graphene modelado con las antenas plasmonic que pueden manipular la luz e inyectar electrones en el material para afectar a su conductividad.

La investigación incorpora trabajo teórico y experimental para mostrar el potencial para hacer los diodos simples, graphene-basados y los transistores a pedido. El trabajo fue hecho por los científicos Naomi Halas, Stanley C. Moore Profesor en Eléctrico y Ingeniería Informática, profesor del Arroz de la ingeniería biomédica, química, la física y astronomía y director del Laboratorio para Nanophotonics; y Peter Nordlander, profesor de la física y de la astronomía y de eléctrico y de la ingeniería informática; físico Frank Koppens del Instituto de Ciencias Fotónicas en Barcelona, España; Colmillo de Zheyu del autor importante, investigador postdoctoral en el Arroz; y sus colegas.

“Una de las alineaciones mayores para la investigación del graphene ha estado siempre sobre la electrónica,” Nordlander dijo. La “Gente que conoce el silicio entiende que la electrónica es solamente posible porque puede ser p y n-dopado (positivo y negativo), y estamos aprendiendo cómo esto se puede hacer en graphene.

“El doping del graphene es un parámetro dominante en el revelado de la electrónica del graphene,” él dijo. “Usted no puede ahora comprar dispositivos electrónicos graphene-basados, pero no hay pregunta que los fabricantes están poniendo mucho esfuerzo en él debido a su velocidad del potencial.”

Los Investigadores han investigado muchas estrategias para dopar el graphene, incluyendo asociar las moléculas orgánicas o metálicas a su cedazo hexagonal. La Fabricación de él - y reversible - favorable al doping sería selectivamente como tener una pizarra del graphene sobre la cual el conjunto de circuitos se puede escribir y borrar a voluntad, dependiendo de los colores, de los ángulos o de la polarización de la luz que la golpea.

La capacidad de asociar nanoantennas plasmonic al graphene permite apenas tal posibilidad. Halas y Nordlander tienen considerable experiencia en la manipulación de los quasiparticles conocidos como plasmones, que se pueden incitar para oscilar en la superficie de un metal. En trabajo anterior, tuvieron éxito en el depósito de los nanoparticles plasmonic que actúan como fotodetectores en graphene.

Estas partículas del metal tanto no reflejan la luz como reorientan su energía; los plasmones que fluyen en ondas a través de la superficie cuando son emocionados emiten la luz o pueden crear “electrones calientes” en las longitudes de onda determinadas, controlables. Las partículas plasmonic Adyacentes pueden obrar recíprocamente con uno a de las maneras que son también armoniosas.

Ese efecto se puede considerar fácilmente en los gráficos de la resonancia de Fano del material, donde las antenas plasmonic llamaron nonamers, cada uno un poco más de 300 nanómetros a través, sin obstrucción luz de la dispersión de una fuente de laser excepto en la longitud de onda específica a la cual se sintonizan las antenas. Para el experimento del Arroz, esos nonamers - ocho discos del oro del nanoscale puestos en orden alrededor de un disco más grande - fueron depositados sobre una hoja del graphene con la litografía del electrón-haz. Los nonamers fueron sintonizados para dispersar la luz entre 500 y 1.250 nanómetros, pero con interferencia destructiva aproximadamente 825 nanómetros.

Actualmente interferencia destructiva, la mayor parte de la energía pálida de incidente se convierte en los electrones calientes que transfieren directamente a la hoja del graphene y cambian las porciones de la hoja de un conductor a un semiconductor n-dopado.

Las Matrices de antenas pueden ser afectadas de diversas maneras y permitir que los circuitos fantasmas materialicen bajo los efectos de luz. El “punto de Quantum y las antenas plasmonic del nanoparticle se pueden sintonizar para responder más o menos a cualquier color en el espectro visible,” Nordlander dijo. “Podemos incluso sintonizar los a diversos estados de polarización, o la dimensión de una variable de un frente de onda.

“Que es la magia del plasmonics,” él dijo. “Podemos sintonizar la resonancia del plasmón cualquier manera que queramos. En este caso, decidíamos hacerla en 825 nanómetros porque eso está en el medio del rango espectral de nuestras fuentes de luz disponibles. Quisimos saber que no podríamos enviar la luz en diversos colores y ver ningún efecto, y en ese color determinado vea un efecto grande.”

Nordlander dijo que él preve un día en que, en vez de usar un clave, la gente pudo agitar una linterna en un modelo determinado para abrir una puerta induciendo el conjunto de circuitos de un bloqueo a pedido. La “Apertura de un bloqueo se convierte en una acción directa porque estamos enviando las luces correctas hacia el substrato y estamos creando los circuitos integrados. Contestará solamente a mi visita,” él dijo.

Fuente: http://lnp.rice.edu

Last Update: 11. October 2012 06:25

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