(Phys.org) — Een team van onderzoekers dat in Spanje werkt, heeft een verbeterde manier ontwikkeld om oppervlakteplasmonpolaritonen (SPP's) in grafeen te controleren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , het team beschrijft hun nieuwe techniek en de manieren waarop deze ooit zou kunnen worden gebruikt.

Een plasmon wordt gedefinieerd als een kwantum van plasmaoscillatie en wordt algemeen beschouwd als een quasideeltje. Polaritons zijn quasideeltjes die ontstaan ​​wanneer plasmonen koppelen met fotonen - en zoals hun naam al aangeeft, zijn SPP's polaritons die op het oppervlak van een materiaal bestaan ​​en zich daarin voortplanten. Onderzoekers van verschillende faciliteiten bestuderen momenteel de eigenschappen van SPP's in een poging om extreem kleine apparaten te maken die zowel optisch als elektronisch werken. Om dat voor elkaar te krijgen, er moet een middel worden ontwikkeld om de grootte en vorm van SPP's te beheersen - dat is wat het team in Spanje heeft bereikt.

SPP's kunnen voorkomen in metalen, maar eerder onderzoek heeft aangetoond dat grafeen een beter materiaal is omdat SPP's zich er dieper in kunnen voortplanten. Twee jaar geleden, hetzelfde onderzoeksteam in Spanje (in samenwerking met anderen) ontwikkelde een manier om SPP's in grafeen te maken en af ​​​​te beelden met behulp van een optische microscoop met nabij-veldscanning. Met deze laatste poging, ze hebben dat werk verder gebracht met de ontwikkeling van een methode die het mogelijk maakt om de SPP's daadwerkelijk te controleren. Om het te laten gebeuren, ze bedekten een vel grafeen met extreem kleine (3 m) antennes gemaakt van goud - de antennes absorberen fotonen op een bepaalde frequentie. Hierdoor ontstond een optische dipool die de creatie van verdwijnend licht veroorzaakte. Omdat de antenne rechtstreeks op het grafeen was aangesloten, SPP's zijn gemaakt vanuit het nabije veld - het wijzigen van de antennegrootte maakte het mogelijk om de SPP's die werden gemaakt te wijzigen. Het team ontdekte dat een rechte antenne de creatie van vlakke SPP-golven veroorzaakte. Toen de antenne een concave punt had, de SPP-golven waren gericht op een enkel punt. Het team ontdekte ook dat de SPP-golven konden worden gebroken met behulp van een tweedimensionaal dubbellaags grafeenprisma.

Er moet meer onderzoek worden gedaan naar SPP's voordat ze kunnen worden gebruikt om opto/elektronische apparaten te maken, echter, omdat de afstand die ze in het grafeen voortplanten (slechts 1-2 m ) nog te klein is om van praktisch nut te zijn. Het team hoopt die afstand te vergroten door grafeen van betere kwaliteit te gebruiken en een beter dopingproces te ontwikkelen.

© 2014 Fys.org