Primera observación de plasmones sobre grafeno

Foto: DIMITRI BASOV/UCSD

Mediante un haz de luz infrarroja, los científicos han enviado ondas de electrones a lo largo de la superficie del grafeno, demostrando que pueden controlar la longitud y la altura de estas oscilaciones, llamadas plasmones, utilizando un circuito eléctrico simple.

Esta es la primera vez que se observan plasmones en el grafeno -hojas de carbono de tan sólo un átomo de espesor con una serie de interesantes propiedades físicas- representando un paso importante para el uso de plasmones a la hora de procesar y transmitir información en espacios demasiado reducidos como para utilizar la luz.

“Se ha fotografiado a los plasmones y se ha demostrado que se propagan, y que se pueden controlar”, ha señalado uno de los autores del estudio, publicado en ‘Nature’, Dimitri Basov.

Para crear los dispositivos, los científicos obtuvieron grafeno del grafito -el material de la mina de un lápiz- y lo frotaron con chips de dióxido de silicio; posteriormente, pusieron en marcha los plasmones mediante un haz de láser de infrarrojos en la superficie del grafeno, y midieron las ondas utilizando el brazo ultrasensible de un microscopio de fuerza atómica.

Las ondas de salida son imposibles de medir, sin embargo, al llegar al borde del grafeno, éstas dejaron su reflejo como las ondas de agua de la estela de un barco. Las oscilaciones que regresaban desde el borde, se añadían o anulaban las sucesivas oleadas, creando un patrón de interferencia característico que revelaba su longitud de onda y amplitud.

Los científicos demostraron que el patrón puede ser alterado mediante el control de un circuito eléctrico, formado con electrodos conectados a la superficie del grafeno, y una capa de silicio puro debajo de los chips.

Al igual que la luz puede transportar señales complejas a través de la fibra óptica, los plasmones podrían ser utilizados para transmitir información -incluso  en espacios muy estrechos. “Es imposible confinar la luz a escalas nanométricas, porque las longitudes de onda de la luz miden cientos de nanómetros”, explica Zhe Fei, estudiante en el laboratorio de Basov.

Un equipo de científicos, que trabajan de forma independiente en España, dirigido por Frank Koppens, Rainer Hillenbrand y Javier García de Abajo, ha hecho un descubrimiento similar con películas de grafeno, utilizando un gas en lugar de grafito. Su informe, publicado en el mismo número de ‘Nature’, refuerza la evidencia de los plasmones del grafeno.

Fuente

Acerca de A. Arrieta

Físico egresado de la Universidad de Córdoba con sede en la Ciudad de Montería. Magister en Física de la Universidad Nacional de Colombia con sede en la ciudad de Medellín. Docente del Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM) y docente adscrito a la Secretaría de Educación de Medellín. "Amarrar el conocimiento no te hace más sabio, en cambio compartirlo te hace más útil a la sociedad, trascender y no morir para siempre"
Esta entrada fue publicada en Noticias de Física. Guarda el enlace permanente.

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s