Forskare Upptäcker Nanoscale Plasmonic Antenner på Graphene för Effektiv Elektronik

Published on October 11, 2012 at 6:14 AM

RiceUniversitetarforskare dopar graphene med ljust i långt, som kunde leda till den effektivare designen och tillverkningen av elektronik, såväl som nya säkerhets- och kryptografiapparater.

Nanoscale som plasmonic antenner som kallas nonamers som förläggas på graphene, har det potentiellt som skapar elektroniskt, går runt, genom att slå dem med ljust på särskilda frekvenser, enligt forskare på RiceUniversitetar. (kreditera: RiceUniversitetar)

För Producenter tjacksilikoner chemically som justerar dess semiconducting rekvisita. Men genombrottet som anmälas i Amerikanen som, Kemiskt Samhälle förar journal över Nano ACS, specificerar ett nytt begrepp: plasmon-framkallat dopa av graphene, det ultrastrong, högt ledande som singel-atom-är tjock bildar av kol.

Det kunde göra ögonblickskapelsen av strömkrets - optiskt framkallad elektronik - på graphene som lättare mönstrades med plasmonic antenner som kan behandla lätt och injicera elektroner in i det materiellt för att påverka dess conductivity.

Forskningen inkorporerar både teoretiskt och försöksverksamhet för att visa på det potentiellt för enkla graphene-baserade dioder för danande och begäran för transistorer -. Arbetet gjordes av Riceforskare Naomi Halas, Stanley C. Moore Professor i Elektriskt och Dator som Iscensätter, en professor av biomedicalen som iscensätter, kemi, fysik och astronomi och direktören av Laboratoriumet för Nanophotonics; och Peter Nordlander, professor av fysik och astronomi och av elektrisk och för dator iscensätta; fysiker Franka Koppens av Institutet av Photonic Vetenskaper i Barcelona, Spanien; leda den författareZheyu Huggtanden, en postdoctoral forskare på Rice; och deras kollegor.

”Har En av ha som huvudämnemotiveringarna för grapheneforskning alltid varit om elektroniken,”, sade Nordlander. ”Förstår Folket, som vet silikoner, att elektronik är endast möjligheten, därför att det kan vara p och n-dopat (realiteten och negationen), och vi lärer hur denna kan göras på graphene.

”Är dopa av graphene en nyckel- parameter i utvecklingen av grapheneelektronik,”, sade han. ”Kan Du inte köp graphene-baserade elektroniska apparater nu, men det finns inget ifrågasätter att producenter sätter ett raddaförsök in i det på grund av dess potentiella hög hastighet.”,

Forskare har utforskat många strategier för att dopa graphene och däribland att fästa organiska eller metalliska molekylar till dess sexhörniga galler. Danande är det selektivt - och vändbart - som är amenable till skulle att dopa, något liknande som har en grapheneblackboard, som strömkrets kan vara på skriftlig och raderad på ska, beroende av färgar, metar eller polarization av det ljust slå det.

Kapaciteten att fästa plasmonic nanoantennas till graphene har råd med en precis sådan möjlighet. Halas och Nordlander har betydlig sakkunskap i behandligen av quasiparticlesna som är bekant som plasmons, som kan meddelas för att svänga på ytbehandla av en belägga med metall. I tidigare arbete lyckades de, i att sätta in plasmonic nanoparticles som agerar som fotodetektorer på graphene.

Dessa belägger med metall partiklar reflekterar inte så mycket lätt som omdirigerar dess energi; plasmonsna, som flödar in, vinkar över ytbehandla, när de är upphetsada, sänder ut lätt eller kan skapa ”hoade elektroner” på särskilda controllable våglängder. Närgränsande plasmonic partiklar kan påverka varandra med varje annan i väg som är också tunable.

Det verkställer kan lätt ses i grafer av materialets den Fano resonansen, var de plasmonic antennerna kallade nonamers, varje lite mer, än 300 nanometers across, den ljusa scatteren från en laser-källa undantar klart på den specifika våglängden som antennerna trimmas till. För Riceexperiment sattes in de nonamers - åtta guld- disketter för nanoscale som ställa i ordning runt om en större diskett - på en täcka av graphene elektron-strålar igenom lithography. Nonamersna trimmades för att sprida lätt mellan 500 och 1.250 nanometers, men med destruktiv störning på omkring 825 nanometers.

På peka av destruktiv störning konverteras mest av den ljusa energin för incidentet in i hoade elektroner som överför direkt till graphenen täcker, och ändring portionr av täcka från en ledare till endopad halvledare.

Samlingar av antenner kan påverkas på olika sätt, och att låta fantomen går runt för att förverkliga under påverkan av ljust. ”Pricker Quantum, och plasmonic nanoparticleantenner kan trimmas för att reagera till nätt mycket färgar any i den synliga spectrumen,”, sade Nordlander. ”Kan Vi även trimma dem till olik polarization påstår, eller forma av en wavefront.

”Som är magin av plasmonicsen,” sade han. ”Kan Vi trimma plasmonresonansen, vi önskar any långt som. I detta fall avgjorde vi att göra det på 825 nanometers, därför att det är i en mitt av det spektral- spänner av våra tillgängliga ljusa källor. Vi önskade att veta, att vi kunde överföra lätt på olikt färgar och ser inget för att verkställa, och på den detalj färga ser ett stort verkställa.”,

Nordlander sade att han förutser en dag, när, i stället för att använda ett nyckel-, folket som styrkan vinkar en ficklampa i en detalj, mönstrar för att öppna en dörr, genom att framkalla på strömkretsen av en låsa - begäran. ”Blir Att Öppna en låsa en riktahändelse, därför att vi överför rätten tänder in mot substraten och att skapa det inbyggt - går runt. Det ska endast svar till min appell,”, sade han.

Källa: http://lnp.rice.edu

Last Update: 11. October 2012 06:25

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit