- Los científicos de investigación de la División de Ciencia y Tecnología Electrónica del Laboratorio de Investigación Naval de los EE. UU. (NRL), en colaboración con investigadores de la Universidad de Buffalo-La Universidad Estatal de Nueva York (SUNY), demuestran la posibilidad de nuevos dispositivos ópticos que utilicen grafeno para las comunicaciones. procesamiento de imágenes y señales.

La investigación de NRL en el desarrollo de futuros dispositivos optoelectrónicos demuestra la modulación de la luz infrarroja con grafeno con el impacto de los moduladores de fase y amplitud de alta velocidad desde el infrarrojo medio hasta las longitudes de onda de terahercios (THz). Los resultados de este trabajo abren la posibilidad de nuevos dispositivos ópticos que utilicen grafeno para las comunicaciones, procesamiento de imágenes y señales.

“La realización de un polarizador de grafeno sintonizable tiene el potencial de mejorar en gran medida los dispositivos de modulación de polarización infrarroja actuales que son cruciales para la detección e identificación molecular, también desempeña un papel clave en las comunicaciones por infrarrojos en el espacio libre, "dijo el Dr. Joseph Tischler, físico investigador, Rama de Dispositivos de Estado Sólido de NRL.

Aunque el grafeno ha generado un interés considerable desde su descubrimiento debido a sus notables propiedades que lo llevaron al Premio Nobel de Física en 2010, una de sus propiedades ha sido supervisada. Los electrones en el grafeno, en presencia de un campo magnético, pueden cambiar fuertemente la intensidad de la luz (modulación de amplitud) o rotar la polarización de la luz (modulación de fase).

Los electrones del grafeno giran en órbitas circulares cuantificadas bajo un campo magnético en los llamados niveles de Landau. La luz excitará estos electrones de una órbita a otra y los electrones, comportándose como si se movieran a la velocidad de la luz, reemitirá esta luz con diferente amplitud y / o polarización.

"Aunque hemos controlado este efecto con un campo magnético externo, se puede hacer lo mismo cambiando la cantidad de electrones con una puerta y manteniendo constante el campo magnético. Esto permitiría una modulación rápida, posiblemente alcanzando velocidades de terahercios, "agregó el Dr. Chase Ellis, Postdoctoral del Consejo Nacional de Investigaciones, Rama de Dispositivos de Estado Sólido de NRL.

Aparte del impacto tecnológico de este trabajo, el grupo ha desarrollado un no invasivo, herramienta ultrasensible de 'huellas dactilares'. Esta herramienta permite el uso de nuevas técnicas de análisis e identificación y caracterización de diferentes multicapas de grafeno midiendo la polarización de la luz reflejada del grafeno en un campo magnético. incluso si se están encubriendo unos a otros.

Este trabajo probó con éxito tres teorías diferentes que predicen propiedades ricas para el grafeno de una o varias capas y determinó parámetros importantes que caracterizan el grafeno de varias capas. algunos de los cuales nunca se habían medido antes.