Os Pesquisadores Descobrem Antenas de Nanoscale Plasmonic em Graphene para a Eletrônica Eficiente

Published on October 11, 2012 at 6:14 AM

Os pesquisadores de Rice University estão lubrificando o graphene com luz em uma maneira que poderia conduzir ao projecto e à fabricação mais eficientes de eletrônica, assim como em dispositivos novos da segurança e da criptografia.

As antenas plasmonic de Nanoscale chamaram nonamers colocados no graphene têm o potencial criar circuitos eletrônicos batendo os com a luz em freqüências particulares, de acordo com pesquisadores em Rice University. (crédito: Rice University)

Os Fabricantes lubrificam quimicamente o silicone para ajustar suas propriedades semiconducting. Mas a descoberta relatada nos detalhes Nano Americanos do jornal ACS da Sociedade de Produto Químico um conceito novo: lubrificação plasmon-induzida do graphene, o formulário ultrastrong, altamente condutor, único-átomo-grosso do carbono.

Isso poderia facilitar a criação instantânea dos circuitos - eletrônica óptica induzida - no graphene modelado com antenas plasmonic que podem manipular a luz e injectar elétrons no material para afectar sua condutibilidade.

A pesquisa incorpora trabalho teórico e experimental para mostrar o potencial para fazer diodos simples, graphene-baseados e os transistor por encomenda. O trabalho foi feito pelos cientistas Naomi Halas, Stanley C. Moore Professor em Elétrico e Engenharia Informática, um professor do Arroz da engenharia biomedicável, a química, a física e a astronomia e o director do Laboratório para Nanophotonics; e Peter Nordlander, professor da física e da astronomia e de elétrico e da engenharia informática; físico Frank Koppens do Instituto de Ciências Fotónicas em Barcelona, Espanha; Colmilho de Zheyu do autor principal, um pesquisador pos-doctoral no Arroz; e seus colegas.

“Uma das justificações principais para a pesquisa do graphene foi sempre sobre a eletrônica,” Nordlander disse. Os “Povos que conhecem o silicone compreendem que a eletrônica é somente possível porque pode ser p e n-lubrificado (positivo e negativo), e nós estamos aprendendo como este pode ser feito no graphene.

“A lubrificação do graphene é um parâmetro chave na revelação da eletrônica do graphene,” disse. “Você não pode comprar dispositivos electrónicos graphene-baseados agora, mas não há nenhuma pergunta que os fabricantes estão pondo muito esforço nele devido a sua alta velocidade do potencial.”

Os Pesquisadores investigaram muitas estratégias para lubrificar o graphene, incluindo anexando moléculas orgânicas ou metálicas a sua estrutura sextavada. Fazê-la selectivamente - e reversìvel - favorável à lubrificação seria como ter um quadro-negro do graphene em cima de que os circuitos podem ser escritos e apagado na vontade, segundo as cores, os ângulos ou a polarização da luz que bate a.

A capacidade para anexar nanoantennas plasmonic ao graphene tem recursos para apenas tal possibilidade. Halas e Nordlander têm a experiência considerável na manipulação dos quasiparticles conhecidos como os plasmons, que podem ser alertados para oscilar na superfície de um metal. Em um trabalho mais adiantado, sucederam em depositar os nanoparticles plasmonic que actuam como fotodetector no graphene.

Estas partículas do metal não reflectem tanto a luz como reorientam sua energia; os plasmons que fluem nas ondas através da superfície quando entusiasmado se emitem a luz ou se podem criar “elétrons quentes” em comprimentos de onda particulares, verificáveis. As partículas plasmonic Adjacentes podem interagir um com o otro nas maneiras que são igualmente ajustáveis.

Esse efeito pode facilmente ser considerado nos gráficos da ressonância do Fano do material, onde as antenas plasmonic chamaram nonamers, cada um um pouco de mais de 300 nanômetros transversalmente, claramente luz do scatter de uma fonte de laser exceto no comprimento de onda específico a que as antenas são ajustadas. Para a experiência do Arroz, aqueles nonamers - oito discos do ouro do nanoscale postos em torno de um disco maior - foram depositados em uma folha do graphene com a litografia do elétron-feixe. Os nonamers foram ajustados para dispersar aproximadamente uma luz entre 500 e 1.250 nanômetros, mas com interferência destrutiva 825 nanômetros.

No ponto da interferência destrutiva, a maioria da energia clara de incidente é convertida nos elétrons quentes que transferem directamente à folha do graphene e mudam parcelas da folha de um condutor a um semicondutor n-lubrificado.

As Disposições de antenas podem ser afectadas em várias maneiras e permitir que os circuitos fantasmas materializem sob a influência da luz. Do “o ponto Quantum e as antenas plasmonic do nanoparticle podem ser ajustados para responder mais ou menos a toda a cor no espectro visível,” Nordlander disse. “Nós podemos mesmo ajustar os aos estados de polarização diferentes, ou a forma de um wavefront.

“Que é a mágica do plasmonics,” disse. “Nós podemos ajustar a ressonância do plasmon toda a maneira que nós quisermos. Neste caso, nós decidimos fazê-la em 825 nanômetros porque aquele é no meio da escala espectral de nossas fontes luminosas disponíveis.

Nordlander disse que prevê um dia em que, em vez de usar uma chave, os povos pudessem acenar uma lanterna elétrica em um teste padrão particular para abrir uma porta induzindo os circuitos de um fechamento por encomenda. “Abrir um fechamento transforma-se um evento directo porque nós estamos enviando as luzes direitas para a carcaça e estamos criando os circuitos integrados. Responderá somente a meu atendimento,” disse.

Source: http://lnp.rice.edu

Last Update: 11. October 2012 06:24

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