p Fotodetectores feitos de grafeno podem processar e conduzir sinais de luz, bem como sinais elétricos, de forma extremamente rápida. Em picossegundos, a estimulação óptica do grafeno gera uma fotocorrente. Até agora, nenhum dos métodos disponíveis foi rápido o suficiente para medir esses processos no grafeno. Cientistas da Technische Universitaet Muenchen, Alemanha, agora desenvolveu um método para medir a dinâmica temporal desta foto atual. Além disso, eles descobriram que o grafeno pode emitir radiação terahertz. p O grafeno deixa uma impressão bastante modesta à primeira vista. O material compreende nada além de átomos de carbono ordenados em um "tapete" de uma única camada. Ainda, o que torna o grafeno tão fascinante para os cientistas é sua condutividade extremamente alta. Esta propriedade é particularmente útil no desenvolvimento de fotodetectores. São componentes eletrônicos que podem detectar radiação e transformá-la em sinais elétricos.

p A condutividade extremamente alta do grafeno inspira os cientistas a utilizá-lo no projeto de fotodetectores ultrarrápidos. Contudo, até agora, não foi possível medir o comportamento óptico e eletrônico do grafeno em relação ao tempo, isto é, quanto tempo leva entre a estimulação elétrica do grafeno e a geração da respectiva fotocorrente.

p Alexander Holleitner e Leonhard Prechtel, cientistas do Walter Schottky Institut da TU Muenchen e membros da Cluster of Excellence Nanosystems Initiative Munich (NIM), decidiu prosseguir esta questão. Os físicos desenvolveram primeiro um método para aumentar a resolução de tempo de medições de fotocorrente em grafeno na faixa de picossegundos. Isso permitiu que detectassem pulsos tão curtos quanto alguns picossegundos. (Para comparação:um feixe de luz viajando na velocidade da luz precisa de três picossegundos para se propagar um milímetro.)

p O elemento central dos fotodetectores inspecionados é o grafeno livremente suspenso integrado em circuitos elétricos por meio de contatos metálicos. A dinâmica temporal da fotocorrente foi medida por meio das chamadas linhas de tiras coplanares que foram avaliadas usando um procedimento especial de espectroscopia a laser resolvido no tempo - a técnica de bomba-sonda. Um pulso de laser excita os elétrons no grafeno e a dinâmica do processo é monitorada por meio de um segundo laser. Com essa técnica, os físicos conseguiram monitorar com precisão como a fotocorrente no grafeno é gerada.

p Ao mesmo tempo, os cientistas poderiam aproveitar o novo método para fazer mais uma observação:eles encontraram evidências de que o grafeno, quando estimulado opticamente, emite radiação na faixa de terahertz (THz). Isso fica entre a luz infravermelha e a radiação de microondas no espectro eletromagnético. A coisa especial sobre a radiação THz é que ela exibe propriedades compartilhadas por ambas as faixas de frequência adjacentes:ela pode ser agrupada como radiação de partículas, ainda assim, penetra a matéria como ondas eletromagnéticas. Isso o torna ideal para testes de materiais, para pacotes de rastreio ou para certas aplicações médicas.