(Phys.org):dos equipos de investigadores, uno trabajando en Arabia Saudita, el otro en españa, han descubierto de forma independiente que agregar vibraciones a una superficie de grafeno permite una conversión más eficiente de fotones en plasmones. En sus papeles ambos publicados en la revista Cartas de revisión física , cada equipo describe cómo encontraron que hacer vibrar una superficie de grafeno bidimensional (usando dos métodos diferentes) conducía a un enorme aumento en la energía de la luz que se acoplaba.

Es muy común y relativamente fácil usar luz o dispositivos electrónicos como medio para transportar datos; lo que es difícil es usar ambos en el mismo dispositivo. El problema es convertir los fotones en electrones y viceversa. Investigaciones recientes han descubierto que el uso de grafeno bidimensional como medio para hacerlo podría ser factible, pero hasta ahora los científicos solo han podido lograr eficiencias de aproximadamente el 2 por ciento. En este nuevo esfuerzo, ambos equipos pudieron aumentar la eficiencia al 50 por ciento al hacer que la superficie del grafeno vibrara de manera ajustable cuando estaba siendo golpeada por la luz.

El grafeno se utiliza debido a su estructura de panal única que permite plasmones de larga duración (cuasi partículas que tienen una propiedad de oscilación) que se pueden sintonizar en las frecuencias deseadas. Se ha descubierto que los métodos actuales de acoplamiento que se basan en dar forma al grafeno en cintas son altamente ineficaces debido a la dispersión en los bordes (y que el enfoque no permite patrones de ajuste).

Para reducir la dispersión, ambos equipos aplicaron una fuerza vibratoria a la hoja de grafeno. El equipo saudí conectó un actuador; el equipo español agregó material piezoeléctrico como base al grafeno. Ambos resultaron en el mismo resultado, a saber, haciendo que los electrones en la superficie del grafeno vibren cuando los fotones los golpean, sintonizando las vibraciones permitidas para despertar los electrones de conducción en plasmones, que a partir de entonces podrían ser procesados ​​por componentes electrónicos.

Los resultados de ambos equipos son solo el primer paso en la creación de mecanismos que sean capaces de unir funciones electrónicas con fotones que algún día pueden conducir a dispositivos como detectores químicos exóticos súper sensibles. nuevos tipos de células fotovoltaicas o dispositivos nano-optoelectrónicos de uso general.

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