(Phys.org) —Uma equipe de pesquisadores que trabalha na Espanha desenvolveu uma maneira aprimorada de controlar polaritons de plasmon de superfície (SPPs) em grafeno. Em seu artigo publicado na revista Ciência , a equipe descreve sua nova técnica e as maneiras como ela pode ser usada um dia.

Um plasmon é definido como um quantum de oscilação plasmática e geralmente é considerado uma quasipartícula. Polaritons são quasipartículas que surgem quando plasmons se acoplam a fótons - e como seu nome indica, SPPs são polaritons que existem na superfície de um material e se propagam nele. Pesquisadores em várias instalações estão atualmente estudando as propriedades dos SPPs em um esforço para criar dispositivos extremamente pequenos que operam tanto óptica quanto eletronicamente. Para que isso aconteça, um meio deve ser desenvolvido para controlar o tamanho e a forma dos SPPs - isso é o que a equipe na Espanha conseguiu.

SPPs podem ocorrer em metais, mas pesquisas anteriores mostraram que o grafeno é um material melhor porque os SPPs podem se propagar mais profundamente nele. Dois anos atrás, a mesma equipe de pesquisa na Espanha (trabalhando com outros) desenvolveu uma maneira de criar e imagens SPPs em grafeno usando um microscópio óptico de varredura de campo próximo. Com este último esforço, eles levaram esse trabalho mais longe com o desenvolvimento de um método que permite o controle real dos SPPs. Fazer acontecer, eles cobriram uma folha de grafeno com antenas extremamente minúsculas (3 μm) feitas de ouro - as antenas absorvem fótons em uma determinada frequência. Isso criou um dipolo óptico que causou a criação de luz evanescente. Como a antena estava conectada diretamente ao grafeno, Os SPPs foram criados a partir do campo próximo - alterando o tamanho da antena permitido para alterar os SPPs que foram criados. A equipe descobriu que uma antena reta causou a criação de ondas SPP planas. Quando a antena tinha uma ponta côncava, as ondas SPP se concentraram em um único ponto. A equipe também descobriu que as ondas SPP podem ser refratadas usando um prisma de grafeno de duas camadas bidimensional.

Mais pesquisas devem ser feitas com SPPs antes que eles possam ser usados ​​para criar dispositivos opto / eletrônicos, Contudo, porque a distância que eles propagam no grafeno (apenas 1–2 μm) ainda é muito pequena para ter uso prático. A equipe espera aumentar essa distância usando grafeno de melhor qualidade e desenvolvendo um melhor processo de dopagem.

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