(Phys.org) - Desde sua descoberta em 2004, grafeno, a folha em forma de favo de mel de átomos de carbono de um átomo de espessura, continuou a fazer ondas nos mundos da física e da engenharia. Agora vem a notícia de mais uma equipe de pesquisa anunciando uma nova propriedade encontrada do material fascinante. Desta vez, como o grupo descreve em seu artigo publicado em Cartas de revisão física , descobriu-se que tem propriedades de ganho óptico como resultado da inversão da população de elétrons quando atingida com uma explosão curta de um laser.

Ganho óptico significa que se a luz incidir sobre um material, reflete de volta mais do que foi enviado; uma propriedade muito útil para fazer dispositivos optoelétricos, como lasers, amplificadores, moduladores e absorvedores.

Neste último esforço de pesquisa, a equipe usou grafeno que havia crescido epitaxialmente, que é onde uma substância cristalina é sobreposta a um substrato, resultando em uma folha de grafeno de alta qualidade. Eles então excitaram o grafeno com pulsos de laser de bomba (1,55 eV.) De duração muito curta (35 fs). Ao medir a quantidade de luz que foi refletida de volta, eles descobriram que era mais do que o enviado. foi por causa das propriedades físicas únicas do Graphen, que faz com que sua condução de luz mude de positiva para negativa, o que obviamente significa que ele reflete mais do que absorve.

Mais especificamente, a propriedade de ganho óptico do material ocorre porque conforme o pulso do laser da bomba atinge o grafeno, seus elétrons ficam excitados com mais portadores de carga enrolando-se no cone de Dirac do que no cone inferior (inversão da população). Por causa do desequilíbrio, um fóton sonda estimulando os estados excitados causa a emissão de luz infravermelha. E o que é mais, o ganho é maior do que para dispositivos ópticos convencionais.
Pesquisas adicionais da equipe mostraram que o ganho óptico observado com a amostra de grafeno pode ocorrer em uma ampla gama de pulsos de energia do laser também, levando a ainda mais aplicações potenciais.

Embora sua pesquisa seja promissora, a equipe reconhece que muito mais trabalho precisa ser feito antes que quaisquer dispositivos reais do mundo real possam ser criados para aproveitar esta propriedade recém-descoberta do grafeno, mas eventualmente, a esperança é que tais equipamentos sejam capazes de realizar suas tarefas mais rápido do que o que está disponível atualmente, permitindo o desenvolvimento de dispositivos de telecomunicações de alta velocidade capazes de acompanhar a demanda cada vez maior por redes mais rápidas.

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