Графен — среда для управления плазмонами

В эксперименте, выполненном под руководством Дмитрия Басова, профессора физики Калифорнийского университета в Сан-Диего, впервые продемонстрировано возникновение плазмонов в графене. Кроме того, ученые показали, что при помощи электрического тока можно управлять длиной и амплитудой этих электронных волн. Данное достижение представляет важный шаг в направлении использования плазмонов для обработки и пересылки информации.

Сообщение об этом исследовании появилось в недавнем онлайновом выпуске журнала Nature.

Ученые использовали плоскости графена, выделенные из графита и нанесенные на основу из диоксида кремния (силикона). Затем, графен освещали инфракрасным лазером и производили измерения с применением сверхчувствительного зонта атомно-силового микроскопа.

Собственно электронные волны измерить не представлялось возможным, поэтому фиксировалась картина интерференции колебаний, порожденных светом лазера, и их отражения от краев графенового фрагмента. Оказалось, что интерференционный рисунок можно изменять, управляя электрической цепью, образуемой электродами, которые присоединялись к слою графена и к силиконовой основе под ним.

Как подчеркивает Басов, наблюдавшиеся плазмоны имели одну из самых коротких длин волн, среди измеренных до сих пор, и при этом распространялись так же далеко, как и плазмоны в металлах. Однако, в отличие от последних, плазмонами в графене можно управлять.

Независимо от калифорнийцев, плазмоны в графене получили испанские физики, опубликовавшие свою статью в том же номере Nature. Они экспериментировали с графеновой пленкой, полученной осаждением из газовой фазы, но пришли к сходным результатам.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI