Skip to main content
dd
CIC nanoGUNE
  • en
  • es
  • eu

User account menu

  • Sartu

Main Menu ES

  • nanoGUNE
    • Hitz bitan
    • Antolakuntza eta finantzaketa
    • Pertsonak
    • Bat egin
    • Bizi
    • Prentsa-bulegoa
    • nanoPeople
  • Ikerketa
    • Ikerketa
    • Argitalpenak
    • Proiektuak
    • Kanpo-zerbitzuak
  • Transferentzia
    • Transferentzia
    • Enpresa berriak
    • PI Zorroa
    • Industry collaborative research positions
    • Strategic lines
    • Kanpo-zerbitzuak
    • Albisteak
  • Formakuntza
    • Master projects
    • Gradu amaierako proiektuak
    • Udako praktikaldiak
    • Doktoretza programa
  • Gizartea

User menu

  • Sartu
  1. Azala
  2. Grafenozko plasmoien detekzio elektrikoa terahertzen maiztasunetan

Grafenozko plasmoien detekzio elektrikoa terahertzen maiztasunetan

2016/11/04

Fotokorronteak nanoeskalan behatzeko teknika berri bat garatu du ikerketzaile-talde batek, eta grafenozko fotodetektagailu batean ikaragarri konprimatuta dauden uhin elektromagnetikoak (plasmoiak) terahertzen maiztasunetan behatzeko erabili dute. Plasmoiek uhin-luzera izugarri motza izateak, batetik, eta eremu oso kontzentratuak izateak, bestetik, bide berriak ireki dituzte terahertzen espektro-tartean gailu optoelektroniko miniaturizatuak garatzeko (Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2016.185)

 

 

Terahertzen (THz) maiztasun-tarteko erradiazioak interes zientifiko handia erakartzen du, potentzial handia baitu hurrengo belaunaldiko hari gabeko komunikazioetarako edo irudi ez suntsitzaileak lortzeko. Aitzitik, terahertzen erradiazioa sortzeak, detektatzeak eta kontrolatzeak erronka teknologiko handiak ditu aurretik. Erradiazio horrek uhin-luzera luze samarrak (30 eta 300 μm artekoak) dituenez, bereziki, irtenbide alternatiboak beharrezkoak dira gailuak nanoeskalan sartu ahal izateko.

Azkeneko urteetan, oso etorkizun oparoko plataforma bihurtu dira grafenozko plasmoiak terahertzen erradiazioa konprimatzeko. Grafenoan argiaren eta elektroien oszilazio kolektiboen artean gertatzen den elkarrekintza du oinarri, eta plasmoi deritzen uhin elektromagnetikoak sortzen ditu horren ondorioz. Grafenozko plasmoiak uhin-luzera izugarri motzarekin hedatzen dira eta gai dira eremu elektrikoak uhin-luzerakoak baino dimentsio txikiagoetan kontzentratzeko; aldi berean, gainera, elektrikoki kontrola daitezke haien propietateak.

 

 

Uhin-luzera izugarri motzetan hedatzen dira terahertzen plasmoiak grafenozko xafla batean, zundazko ekortze-mikroskopio bidez lortutako fotokorrente-irudietan ikus daitekeen bezala.

Orain, CIC nanoGUNEko ikertzaileek (Donostia, Espainia), ICFO (Bartzelona, Espainia), IIT (Genova, Italia), Columbia University (Nueva York, AEB), Radboud University (Nijmegen, Herbeherak), NIM (Tsukuba, Japonia) erakundeekin eta Neaspec (Martinsried, Alemania) enpresarekin elkarlanean, lehen aldiz behatu dituzte plasmoiak terahertzen maiztasunetan, oso konprimatuta eta grafenoa oinarri duen fotodetektagailu batean sartuta. Plasmoiak behatzeko, detektagailuko fotokorrontearen erregistroaren mapa egin zuten gainazala metalezko punta zorrotz batekin miatuz. Puntaren funtzioa izan zen THz-tarteko argi intzidentea fokuratzea 50 nm inguruko tamainara besterik ez, bere uhin-luzera baino 2.000 aldiz txikiagora, gutxi gorabehera. Irudigintza-teknika berri horrek, fotokorrontearen terahertzeko nanoskopia deritzona, ate berriak ireki ditu gailuen propietate optoelektronikoak karakterizatzeko terahertzen espektro-tartean.

Grafenozko detektagailuaren fotokorrontearen irudiak erregistratu zituen taldeak, 100 μm inguruko uhin-luzerako THz-erradiazioarekin argitzen ari zirela. Fotokorrontearen irudiek erakutsi zituzten oszilazioek agerian utzi zuten terahertz-plasmoiak uhin-luzera 50 aldiz motzagoan hedatzen zirela.

“""Hasieran asko harritu gintuen plasmoien uhin-luzera hain motza izateak, terahertzen maiztasunetan grafenozko plasmoiak askoz konprimatze-maila txikiagoa izaten baitute normalean", dio garai batean CIC nanoGUNEko ikertzaile izan zen Pablo Alonso González-ek, orain Oviedoko Unibertsitatean dagoenak eta lanaren lehenengo egileak. "Azterketa teorikoen bidez lortu genuen buruhaustea ebaztea, plasmoiak grafenoaren azpian dagoen metalari akoplatzen zaizkiola frogatu baitzuten azterketa teoriko horiek", esanez jarraitu du. "Akoplamendu horri esker, plasmoiak gehiago konprimatu daitezke eta eremua izugarri konfinatu, eta horrek aukera eman lezake detektagailu sentikor eta trinkoagoak sortzeko", gaineratu du Rainer Hillenbrand, Ikerbasque Research Professor eta CIC nanoGUNEko Nanooptika Taldeko buruak eta ikerketaren zuzendariak. Plasmoiek, halaber, hedapen lineala dute, hau da, beren energia beren momentuarekiko proportzionala da, eta hori mesedegarria izan liteke informazioaren eta komunikazioaren teknologietarako. Plasmoiek terahertzen maiztasunetan duten bizialdia ere aztertu zuen taldeak, eta frogatu zuten terahertzen plasmoien energia-galera grafenoaren ezpurutasunen menpekoa dela.

Terahertzen fotokorronte-nanoskopia grafenoaren efektu fototermikoelektriko indartsua du oinarri, zeinak THz-eko eremuetan sortutako beroa, baita plasmoiena ere, korronte bihurtzen baitu. Etorkizunean, grafenoa oinarri duten zirkuitu integratuetan plasmoiak detektatzeko ere erabil liteke efektu termoelektriko ahaltsu hori. Terahertzen fotokorrone-nanoskopiako teknika horrek beste zenbait aplikazio izan litzake plasmoien irudiak lortzeaz haratago, hala nola 2D material berrien, ohiko 2D elektroi-gasen edo nanoegitura erdieroaleen propietate optoelektronikoak nanoeskalan aztertzeko.

For further information:

Pablo Alonso-González, Alexey Y. Nikitin, Yuanda Gao, Achim Woessner, Mark B. Lundeberg, Alessandro Principi, Nicolò Forcellini, Wenjing Yan, Saül Vélez, Andreas. J. Huber, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Félix Casanova, Luis E. Hueso, Marco Polini, James Hone, Frank H. L. Koppens & Rainer Hillenbrand.

Nature Nanotechnology (2016) doi:10.1038/nnano.2016.185

Acoustic terahertz graphene plasmons revealed by photocurrent nanoscopy

 

Tags
Graphene
Plasmonics
Plasmonics
  • whatsapp
  • facebook
  • twitter
  • linkedin
  • print

Lotutako albisteak

  • 2025/05/06

    NanoGUNEren Dorre Kuantikoa —The Quantum Tower— eraikitzen hasi da

  • 2025/04/01

    Donostia, spintronikaren eta orbitronikaren hiriburu

  • 2025/02/14

    Review Article Highlights 25 Years of Modern Near-field Optical Nanoimaging

  • 2025/02/11

    Scientists synthesize 2D polyaniline crystal with unique metallic out-of-plane conductivity

  • 2025/02/07

    Emakumeak Zientzianek berdintasunaren aldeko ekintza txiki bakoitzaren ahalmena azpimarratzen du

  • CIC nanoGUNE
  • Tolosa Hiribidea, 76
  • E-20018 Donostia / San Sebastian
  • +34 943 574 000 · nano@nanogune.eu
  • Facebook Twitter Youtube Linkedin Instagram Subscribe to our Newsletter

Menú pie principal

  • nanoGUNE
  • Ikerketa
  • Transferentzia
  • Formakuntza
  • Gizartea
  • nanoPeople

Menú pie servicios

  • Kanpo-zerbitzuak
  • Argitalpenak
  • Mintegiak
  • Bat egin
  • Prentsa-bulegoa
  • Kontratatzailearen profila
  • Corporate Compliance

Menú pie grupos

  • Nanomagnetismoa
  • Nanooptika
  • Self AssemblyAutomihiztadura
  • Nanobiosistemak
  • Nanogailuak
  • Mikroskopia Elektronikoa

Menú pie grupos 2

  • Teoria
  • Nanomaterialak
  • Detekzio Kuantikoko Mikroskopia
  • Nanoingeniaritza
  • Hardware Kuantikoa

Funded by

  • EJ/GV
  • Diputación
  • FEDER
  • FEDER
  • Ministerio de Ciencia e Innovación

Member of

  • BRTA
  • SOMM

Distinctions

  • Distinción de Excelencia María de Maeztu 2022-2025
  • Excellence Research
  • UNE-166002

Menú legales

  • Irisgarritasuna
  • Lege-oharra
  • Pribatutasun politika
  • Cookiei buruzko politika
  • Konfidentzialitate politika
by ACC