p - Cientistas da Divisão de Ciência e Tecnologia Eletrônica do Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA (NRL) em colaboração com pesquisadores da University at Buffalo-The State University of New York (SUNY) demonstram a possibilidade de novos dispositivos ópticos usando grafeno para comunicações, processamento de imagem e sinal. p A pesquisa da NRL no desenvolvimento de futuros dispositivos optoeletrônicos demonstra a modulação da luz infravermelha com grafeno com impacto para os moduladores de fase e amplitude de alta velocidade dos comprimentos de onda do infravermelho médio a terahertz (THz). Os resultados deste trabalho abrem a possibilidade de novos dispositivos ópticos usando grafeno para comunicações, processamento de imagem e sinal.

p "A realização de um polarizador de grafeno sintonizável tem o potencial de aumentar muito os atuais dispositivos de modulação de polarização infravermelha que são cruciais para o sensoriamento e identificação molecular, também desempenhando um papel fundamental nas comunicações do espaço livre infravermelho, "disse o Dr. Joseph Tischler, físico pesquisador, Filial de dispositivos NRL Solid Sate.

p Embora o grafeno tenha gerado um interesse considerável desde a sua descoberta devido às suas propriedades notáveis ​​que o levaram ao Prêmio Nobel de Física em 2010, uma de suas propriedades foi supervisionada. Os elétrons no grafeno - na presença de um campo magnético - podem alterar fortemente a intensidade da luz (modulação de amplitude) ou girar a polarização da luz (modulação de fase).

p Os elétrons no grafeno giram em órbitas circulares quantizadas sob um campo magnético nos chamados Níveis de Landau. A luz vai excitar esses elétrons de uma órbita para outra e os elétrons, comportando-se como se estivessem se movendo na velocidade da luz, irá reemitir esta luz com uma amplitude e / ou polarização diferente.

p "Embora tenhamos controlado esse efeito com um campo magnético externo, o mesmo pode ser feito alterando a quantidade de elétrons com um portão e mantendo o campo magnético constante. Isso permitiria uma modulação rápida, possivelmente atingindo velocidades terahertz, "acrescentou o Dr. Chase Ellis, Pós-doutorado do National Research Council, Filial de dispositivos de estado sólido NRL.

p Além do impacto tecnológico deste trabalho, o grupo desenvolveu um método não invasivo, ferramenta ultrassensível de 'impressão digital'. Esta ferramenta permite o uso de novas técnicas de análise e identificação e caracterização de diferentes multicamadas de grafeno medindo a polarização da luz refletida do grafeno em um campo magnético, mesmo se eles estiverem encobrindo um ao outro.

p Este trabalho testou com sucesso três teorias diferentes prevendo propriedades ricas para grafeno de camada única e multicamada e determinou parâmetros importantes que caracterizam o grafeno multicamada, alguns dos quais nunca foram medidos antes.