(Phys.org) - Desde su descubrimiento en 2004, grafeno la hoja dispuesta en forma de panal de átomos de carbono de un átomo de espesor, ha continuado causando sensación tanto en el mundo de la física como en el de la ingeniería. Ahora llegan noticias de otro equipo de investigación que anuncia una nueva propiedad encontrada del fascinante material. Esta vez, como el grupo describe en su artículo publicado en Cartas de revisión física , se ha descubierto que tiene propiedades de ganancia óptica como resultado de la inversión de población de electrones cuando se golpea con una ráfaga corta de un láser.

La ganancia óptica significa que si la luz incide sobre un material, refleja más de lo que se envió; una propiedad muy útil para fabricar dispositivos optoeléctricos como láseres, amplificadores, moduladores y absorbentes.

En este último esfuerzo de investigación, el equipo usó grafeno que había sido cultivado epitaxialmente, que es donde una sustancia cristalina se superpone sobre un sustrato, dando como resultado una hoja de grafeno de alta calidad. A continuación, excitaron el grafeno con pulsos de bombeo láser (1,55 eV.) De muy corta duración (35 fs). Al medir la cantidad de luz reflejada, encontraron que era más de lo que se envió. Esto dicen, se debió a las propiedades físicas únicas de graphen que hacen que la conducción de la luz cambie de positiva a negativa, lo que por supuesto significa que refleja más de lo que absorbe.

Más específicamente, La propiedad de ganancia óptica del material se produce porque cuando el pulso láser de la bomba golpea el grafeno, sus electrones se excitan con más portadores de carga enrollados en el cono de Dirac que en el cono inferior (inversión de población). Debido al desequilibrio, un fotón sonda que estimula los estados excitados provoca la emisión de luz infrarroja. Y lo que es más la ganancia es mayor que la de los dispositivos ópticos convencionales.
Investigaciones adicionales del equipo mostraron que la ganancia óptica observada con la muestra de grafeno también podría ocurrir en una amplia gama de pulsos de energía del láser. lo que lleva a más aplicaciones potenciales.

Si bien su investigación es prometedora, el equipo reconoce que se necesita hacer mucho más trabajo antes de que se pueda crear cualquier dispositivo del mundo real que aproveche esta propiedad recién descubierta del grafeno, pero eventualmente, la esperanza es que dicho equipo pueda realizar sus tareas más rápido de lo que está disponible actualmente, permitiendo el desarrollo de dispositivos de telecomunicaciones de alta velocidad capaces de mantenerse al día con la creciente demanda de redes más rápidas.

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