p Com um feixe de luz infravermelha, cientistas enviaram ondas de elétrons ao longo da superfície do grafeno e demonstraram que podem controlar o comprimento e a altura dessas oscilações, chamados plasmons, usando um circuito elétrico simples. p Esta é a primeira vez que alguém observa plasmons no grafeno, folhas de carbono com apenas um átomo de espessura com uma série de propriedades físicas intrigantes, e um passo importante para usar plasmons para processar e transmitir informações em espaços muito apertados para usar luz.

p "Todo mundo suspeitava que plasmons deveriam estar lá, mas ver para crer. Nós os fotografamos e mostramos que eles se propagam. E demonstramos que podemos controlá-los, "disse Dimitri Basov, professor de física da Universidade da Califórnia, San Diego, e autor sênior do relatório publicado online em 21 de junho antes da publicação impressa em Natureza .

p Para fazer os dispositivos, eles descascaram o grafeno da grafite, o material de grafite, e esfregou em chips de dióxido de silício.

p Eles lançaram plasmons lançando um laser infravermelho na superfície do grafeno e mediram as ondas usando o braço ultrassensível de um microscópio de força atômica.

p As ondas de saída são impossíveis de medir. Mas quando eles alcançam a borda do grafeno, eles refletem como ondas de água na esteira de um barco quicando em um píer.

p Oscilações retornando da borda adicionam a, ou cancelar, ondas subsequentes, criando um padrão de interferência característico que revela seu comprimento de onda e amplitude.

p Os cientistas mostraram que o padrão pode ser alterado controlando um circuito elétrico formado com eletrodos presos à superfície de grafeno e uma camada de silício puro abaixo dos chips.

p "Aqui está, "Basov disse." Você apenas pega a bateria de uma lanterna e aumenta a voltagem e você tem um dispositivo plasmônico sintonizável. "

p Assim como a luz pode transportar sinais complexos através da fibra óptica, plasmons poderiam ser usados ​​para transmitir informações. Mas os plasmons podem transportar informações em espaços muito mais apertados.

p "É impossível confinar a luz em escalas nanométricas porque os comprimentos de onda da luz são muitas centenas de nanômetros, "disse Zhe Fei, um estudante de graduação no laboratório de Basov e o primeiro autor do artigo. "Usamos luz para excitar plasmons de superfície com uma escala de comprimento de 100 nanômetros ou menos que podem viajar em alta velocidade de um lado do chip para o outro."

p O desempenho que observaram é promissor. Estes são alguns dos comprimentos de onda de plasmon mais curtos medidos em qualquer material, no entanto, as ondas se propagam tanto quanto o fazem em metais como o ouro. E ao contrário de plasmons em metais, plasmons de grafeno podem ser ajustados.

p Uma equipe de cientistas trabalhando de forma independente na Espanha liderada por Frank Koppens, Rainer Hillenbrand e Javier Garcia de Abajo fizeram uma descoberta semelhante usando filme de grafeno depositado por um gás em vez de descascado de grafite. Seu relatório, publicado na mesma edição de Natureza , reforça esta evidência para plasmons de grafeno.

p "A optoeletrônica de grafeno e o processamento de informações são muito promissores. Gostamos de ver nosso trabalho contribuir para a tecnologia futura, "Basov disse." Também é inteiramente novo, ciência fundamental saindo disso. Ao monitorar plasmons, aprendemos o que os elétrons fazem nesta nova forma de carbono, como as interações fundamentais governam suas propriedades. Este é um caminho de investigação. "