fr.chemi3t
08-05-2012, 12:44 AM
پژوهشگران آي بي ام در حين مطالعه چگونگي رفتار پلاسمون در گرافن متوجه پديده‌اي غيره منتظره شدند. آنها رفتار پلاسموني را در حضور ميدان مغناطيسي بررسي مي‌کردند. يافته‌هاي اين گروه تحقيقاتي مي‌تواند منجر به ظهور حوزه جديدي به‌نام مگنتوپلاسمونيک مي‌شود، با استفاده از اين يافته‌ها مي‌توان ادوات نوري-مغناطيسي تراهرتز مانند تلفيق کننده و چرخاننده‌هاي فاراده توليد کرد.
اين تيم تحقيقاتي به رهبري فائدون آووريس از آي بي ام و ژيکيانگ لي از آزمايشگاه ملي ميدان مغناطيسي روي گرافن تحقيق مي‌کردند. براي اين کار آنها گرافن را روي آرايه‌اي از ميکروديسک‌هاي الگودهي نمودند. اين ساختارها نور را با محدود کردن در يک منطقه خاص جذب مي‌کردند، اين مناطق صدها بار کوچکتر از طول موج نور است و براي ايجاد آنها از پلاسمون‌هاي موجود در ميکروديسک‌ها استفاده مي‌شود. پلاسمون‌ها نوسانات انتخاب شده کوانتايز شده الکتروني هستند که با نور برهمکنش شديدي مي‌دهند.
http://pnu-club.com/imported/2012/08/100.jpg
گرافن ماده‌اي پلاسمونيک است که دليل آن خواص الکترونيکي غيرمعمول آن است. الکترون‌ها شبيه ذرات ديراک عمل کرده و با سرعت بالايي، شبيه به ذره‌اي بي جرم حرکت مي‌کنند. گرافن نور را در محدوده تراهرتز و مادون قرمز جذب مي‌کند. از اين ويژگي مي‌توان در حوزه‌هاي مختلف نظير اپتيک کوانتومي و فتونيک استفاده کرد. علاوه‌براين، برخلاف پلاسمون‌ها در فلزات، پلاسمون‌ها در گرافن بايد توسط ميدان‌هاي مغناطيسي خارجي تحت تاثير قرار گيرند. همه اينها به آن جهت است که الکترون‌هاي گرافن مانند فرميون‌هاي بدون جرم رفتار مي‌کنند.
اين گروه تحقيقاتي براي اندازه‌گيري طيف عبور گرافن از آرايه‌ها از طيف سنجي مادون قرمز انتقال فوريه و بلومتر سيليکوني استفاده کردند. در اين اندازه‌گيري ميدان مغناطيسي به‌صورت عمود بر ديسک‌ها است. محققان در کمال تعجب دريافتند هنگام اعمال ميدان مغناطيسي پلاسمون‌ها در لبه‌هاي نانوساختارها به‌صورت طولاني‌تري ظاهر مي‌شوند. دليل اين امر وجود نقص‌هايي در آن است که در نهايت طول عمر سيستم را کاهش مي‌دهد.
مطابق اظهارات اين تيم تحقيقاتي، ميدان مغناطيسي اعمال شده ممکن است موجب پراش الکترون در لبه ميکروديسک‌ها شود اين کار باعث طولاني‌تر شدن پلاسمون در نمونه مي‌شود. چنين نتيجه‌اي پيش از اين در سيستم‌هاي گازي الکتروني دو بعدي مشاهده نشده بود.
همچنين مي‌توان با تغيير مقدار ميدان مغناطيسي اعمال شده طول عمر لبه پلاسمون را افزايش داد. يان مي‌گويد يک پلاسمون با طول عمر بالا يک مزيت بزرگ در حسگري زيستي و شيميايي محسوب مي‌شود. با اين ويژگي مي‌توان ادوات نوري و مغناطيسي بهتري در آينده توليد کرد.
اين تيم تحقيقاتي به رهبري فائدون آووريس از آي بي ام و ژيکيانگ لي از آزمايشگاه ملي ميدان مغناطيسي روي گرافن تحقيق مي‌کردند. براي اين کار آنها گرافن را روي آرايه‌اي از ميکروديسک‌هاي الگودهي نمودند. اين ساختارها نور را با محدود کردن در يک منطقه خاص جذب مي‌کردند، اين مناطق صدها بار کوچکتر از طول موج نور است و براي ايجاد آنها از پلاسمون‌هاي موجود در ميکروديسک‌ها استفاده مي‌شود. پلاسمون‌ها نوسانات انتخاب شده کوانتايز شده الکتروني هستند که با نور برهمکنش شديدي مي‌دهند.
http://pnu-club.com/imported/2012/08/100.jpg
گرافن ماده‌اي پلاسمونيک است که دليل آن خواص الکترونيکي غيرمعمول آن است. الکترون‌ها شبيه ذرات ديراک عمل کرده و با سرعت بالايي، شبيه به ذره‌اي بي جرم حرکت مي‌کنند. گرافن نور را در محدوده تراهرتز و مادون قرمز جذب مي‌کند. از اين ويژگي مي‌توان در حوزه‌هاي مختلف نظير اپتيک کوانتومي و فتونيک استفاده کرد. علاوه‌براين، برخلاف پلاسمون‌ها در فلزات، پلاسمون‌ها در گرافن بايد توسط ميدان‌هاي مغناطيسي خارجي تحت تاثير قرار گيرند. همه اينها به آن جهت است که الکترون‌هاي گرافن مانند فرميون‌هاي بدون جرم رفتار مي‌کنند.
اين گروه تحقيقاتي براي اندازه‌گيري طيف عبور گرافن از آرايه‌ها از طيف سنجي مادون قرمز انتقال فوريه و بلومتر سيليکوني استفاده کردند. در اين اندازه‌گيري ميدان مغناطيسي به‌صورت عمود بر ديسک‌ها است. محققان در کمال تعجب دريافتند هنگام اعمال ميدان مغناطيسي پلاسمون‌ها در لبه‌هاي نانوساختارها به‌صورت طولاني‌تري ظاهر مي‌شوند. دليل اين امر وجود نقص‌هايي در آن است که در نهايت طول عمر سيستم را کاهش مي‌دهد.
مطابق اظهارات اين تيم تحقيقاتي، ميدان مغناطيسي اعمال شده ممکن است موجب پراش الکترون در لبه ميکروديسک‌ها شود اين کار باعث طولاني‌تر شدن پلاسمون در نمونه مي‌شود. چنين نتيجه‌اي پيش از اين در سيستم‌هاي گازي الکتروني دو بعدي مشاهده نشده بود.
همچنين مي‌توان با تغيير مقدار ميدان مغناطيسي اعمال شده طول عمر لبه پلاسمون را افزايش داد. يان مي‌گويد يک پلاسمون با طول عمر بالا يک مزيت بزرگ در حسگري زيستي و شيميايي محسوب مي‌شود. با اين ويژگي مي‌توان ادوات نوري و مغناطيسي بهتري در آينده توليد کرد.