La puesta a punto de los plasmones de grafeno revelada por nanoimágenes infrarrojas

Área de la Ciencia:

• Las plasmónicas plasmónicas.
• Física de la materia condensada Física de la materia condensada
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.

Sus antecedentes:

• Los plasmones superficiales permiten el control de la energía electromagnética en las longitudes de onda inferiores.
• El grafeno ofrece propiedades electrónicas y ópticas sintonizables a través de la tensión aplicada.
• Los avances en la plasmónica a menudo se centran en la nanofabricación sobre la capacidad de ajuste del material.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar y caracterizar la propagación de plasmones de superficie en el grafeno.
• Para investigar la sintonizabilidad de los plasmones de grafeno utilizando la tensión de la puerta.
• Para cuantificar las pérdidas de plasmones en el grafeno y comparar el rendimiento del dispositivo.

Principales métodos:

• Nanoimagen de infrarrojos de las estructuras de grafeno/SiO(2)/Si con puertas traseras.
• Interferometría de plasma para analizar las ondas estacionarias y las pérdidas.
• Perfilamiento en el espacio real de las ondas estacionarias de plasmon.

Principales resultados:

• El grafeno apoya la propagación de plasmones superficiales con longitudes de onda de ~ 200 nm en frecuencias infrarrojas.
• La tensión de la puerta sintonizó con éxito tanto la amplitud como la longitud de onda de los plasmones de grafeno.
• La disipación del plasma en el grafeno está vinculada a su electrodinámica única.
• Los dispositivos plasmónicos de grafeno exhiben cifras superiores de mérito sobre las estructuras basadas en metales.

Conclusiones:

• El grafeno es un medio viable y sintonizable para los plasmones de superficie infrarrojos.
• Los plasmónicos de grafeno controlados por puertas ofrecen un rendimiento mejorado para aplicaciones nanofotónicas.
• El estudio cuantifica las pérdidas de plasmones en el grafeno, proporcionando información sobre su electrodinámica exótica.