Genesteld tussen radiogolven en infrarood licht is het terahertz (THz) gedeelte van het elektromagnetische spectrum. Door een stukje grafeen op nanoschaal toe te voegen, onderzoekers hebben een betere manier gevonden om straling af te stemmen op een THz-zender.

Onderzoekers van de Universiteit van Notre Dame in Indiana hebben nog een van de opmerkelijke eigenschappen van grafeen aangewend om een ​​relatief ongetemd deel van het elektromagnetische spectrum beter te beheersen:de terahertz-band.

Terahertz-straling biedt prikkelende nieuwe mogelijkheden in communicatie, medische beeldvorming, en chemische detectie. Over de overgang tussen radiogolven met de hoogste energie en infrarood licht met de laagste energie, terahertz-golven zijn notoir moeilijk te produceren, detecteren, en moduleren. Modulatie, of het variëren van de hoogte van de terahertz-golven, is vooral belangrijk omdat een gemoduleerd signaal informatie kan dragen en veelzijdiger is voor toepassingen zoals chemische en biologische detectie. Enkele van de meest veelbelovende terahertz-technologieën van vandaag zijn gebaseerd op kleine halfgeleidertransistorachtige structuren die een terahertz-signaal bij kamertemperatuur kunnen moduleren, wat een aanzienlijk voordeel is ten opzichte van eerdere modulatoren die alleen bij extreem lage temperaturen konden werken.

Helaas, deze transistorachtige apparaten vertrouwen op een dunne laag metaal die een "metalen poort" wordt genoemd om het terahertz-signaal af te stemmen. Deze metalen poort vermindert de signaalsterkte aanzienlijk en beperkt de mate waarin het signaal kan worden gemoduleerd tot een matige 30 procent. Zoals gerapporteerd in het tijdschrift van de AIP Technische Natuurkunde Brieven , door de metalen poort te vervangen door een enkele laag grafeen, de onderzoekers hebben voorspeld dat het modulatiebereik aanzienlijk kan worden uitgebreid tot meer dan 90 procent. Deze modulatie wordt geregeld door een spanning aan te leggen tussen het grafeen en de halfgeleider. In tegenstelling tot de metalen poortmodulator, het grafeenontwerp verminderde nauwelijks het uitgangsvermogen van de terahertz-energie. Bestaat uit een één atoom dik vel koolstofatomen, grafeen heeft een groot aantal verbazingwekkende eigenschappen:het is opmerkelijk sterk, een uitstekende thermische isolator, een geleider van elektriciteit, en nu een beter middel om terahertz-straling te moduleren.