گرافن و جذب كامل نور

[masi eng 47,044]

شیمی فیزیك دانان در اسپانیا و انگلیس نشان داده اند كه اگر گرافن به صورت آرایه ای متناوب الگو داده شود می تواند برای ساخت یك جاذب كامل نور به كار رود. این فناوری به افزاره های شناسایی نورِ بهبود یافته خواهد انجامید به ویژه، در ناحیه فروسرخ طیف الكترومغناطیس. شاید این یافته ،

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

یی غیرمعمول به نظر برسد زیرا مواد كنونی معمولاً برای جذب كامل نور باید ضخامتی برابر با هزاران اتم داشته باشند.

 

 

گارسیا دو آباجو از مؤسسه شیمی فیزیك روكاسولانو كه رهبری این گروه را به عهده دارد می گوید: این پیش بینی كه یك ماده تك لایه ای به ضخامت تنها یك اتم بتواند نور را به طور كامل جذب كند بسیار هیجان انگیز است.

 

این ساختار، نور را با حبس كردن آن در ناحیه هایی كه صدها برابر از طول موج نور كوچكترند، جذب می كند. این كار با بهره گرفتناز پلاسمون های موجود در ساختارهای نانودیسكی مجزا انجام می شود. پلاسمون ها، مجموعه نوسانگرهایی از الكترون ها هستند كه به شدت، با نور برهم كنش دارند و به ویژه در نانو ساختارهای فلزی سه بعدی شناخته شده ترند.

 

برای نمونه، رنگ پنجره های شیشه ای آغشته به نانوذره ها، ناشی از مجموعه های نوسان كننده از الكترون ها روی سطح نانوذره های طلا، مس و فلزهای دیگر است كه در شیشه وجود دارند.

 

با این حال، از آنجا كه گرافن، فقط به اندازه یك اتم ضخامت دارد و الكترون هایش در دو بعد حركت می كنند، ایجاد پلاسمون ها در این مواد، در فركانس های بسیار كم روی می دهد.

 

برای حبس كردن نور در گرافن باید ماده به صورت الكتریكی باردار شود و طول موجی كه نور می تواند در آن حبس شود به مقدار بار ماده بستگی دارد. این روش اثری مشابه وجود ناخالصی در نیم رساناها دارد كه باعث می شود باردار كردن، با

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

ن الكترون ها در نزدیكی گرافن به آسانی انجام گیرد. با تغییر

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

اعِمال شده می توان مقدار بار را كنترل كرد.

 

این گروه در محاسباتشان چگونگی جذب نور در ناحیه نزدیك به فروسرخ را بررسی كرد.

 

پژوهشگران تعمیم نتایج را به دیگر ناحیه ها آسان ارزیابی كرده اند. بنا به گفته آنها، نانودیسك ها می توانند مقدار زیادی از نور را جذب كنند زیرا ساختارهای گرافنی منفرد، در فاصله بسیار مشخصی از یكدیگر مرتب می شوند.

منبع:رشد