توسط پژوهشگران انجام شد
ساخت ليزرهاي فوق سريع با گرافن ...


خبرگزاري فارس: پژوهشگراني از دانشگاه كمبريج انگليس و CNRS در گرنوبل فرانسه، يك ليزر گرافني " مد قفل‌شده " فوق سريع ساخته‌اند.

به گزارش خبرگزاري فارس، اين موفقيت كه به خاطر عدم وجود گپ باندي در گرافن كاملاً حيرت‌انگيز است، راه را به سوي افزاره‌هاي نوري بر اساس گرافن هموار مي‌كند.
گرافن به خاطر خواص الكترونيكي منحصربه فردش ممكن است كه در آينده به‌عنوان ماده الكترونيكي، جايگزين سيلكون شود.

ليزر گرافني مد قفل شده

هم‌اكنون، آندريا فراري و همكارانش با ساخت يك ليزر فوق سريع از اين ماده اظهار مي‌كنند كه گرافن مي‌تواند داراي كاربردهاي اپتوالكترونيكي نيز باشد.
امروزه، فناوري غالب در ليزرهاي معروف به "مد قفل‌شده "، ليزرهايي كه پالس‌هاي فوق كوتاه با آهنگ تكرار بسيار بالا توليد مي‌كنند، بر اساس آيينه‌هاي نيمه‌رساناي جاذب اشباع شونده (SESAMS) استوار است. اين ليزر فوق سريع جديد از گرافن و لايه‌هاي گرافن به عنوان مد قفل‌كننده استفاده مي‌كند.

اين گروه نحوه جذب نور در گرافن و نحوه رفتار حامل‌هاي بار تحريك‌شده با نور را مورد مطالعه قرار داد. به ويژه، آنها تمركز خاصي روي نقش كليدي "انسداد پائولي " در اشباع‌سازي جذب نور داشتند.
به خاطر اصل طرد پائولي، هنگامي كه آهنگ پمپ الكترون‌ها در حالت برانگيخته از آهنگ آنها بيشتر باشد، آنگاه فرايند جذب اشباع مي‌شود. اين امر به خاطر آن است كه تا هنگامي‌كه براي الكترون‌ها در حالت برانگيخته شده فضاي خالي وجود دارد، هيچكدام از آنها نمي‌تواند تحريك شود.
از آنجايي كه الكترون‌هاي ديراك در داخل گرافن داراي پاشندگي خطي هستند، مي‌توان چنين نتيجه گرفت كه گرافن پهن، باند‌ترين جاذب قابل اشباع براي نور است و بسيار عريض‌تر از پهناي باند ساير مواد شناخته شده است.
اين پژوهشگران با استفاده از يك كامپوزيت پليمر- گرافن، كه از يك محلول گرافن بدست آمده بود، ساخت ليزر خود را شروع كردند. سپس اين كامپوزيت را بين دو تار نوري در يك كاواك ليزري قرار دادند.
فراري گفت: "گرافن يك جاذب قابل اشباع پهن، باند ايده‌آل است و مي‌تواند از نور UV تا نور مرئي و مادون قرمز كار كند. ليزر گرافني فوق سريع ما، كه غيرخطي بودن نوري پهن- باند گرافن را به خدمت مي‌گيرد و نيازي به مهندسي گپ باندي ندارد، توانسته است كاربردهاي عملي اين ماده جديد را از نانوالكترونيك به اپتوالكترونيك و فوتونيك مجتمع توسعه دهد ".

نتايج اين تحقيق در مجله‌ي ACS Nano منتشر شده است.