石墨烯主导实现了光子发射能量流的全电控制

　　作为激光器的核心，显示器和其他发光设备依赖于光子的发射。光子发射的电控制调节在应用方面是很重要的，如光通信、传感器和显示器。此外，光发射途径的电控制有助于基于活性等离子的新类型纳米光子设备的研究。
　　来自ICFO、麻省理工学院、法国科学研究中心、CNISM 和西班牙Graphenea公司的科学家已经成功演示了从铒离子到光子和等离子体能量流的原位有源电气控制。实验将铒发射器放在距离石墨烯片几十纳米的位置，实现了其载体密度(费米能级)的电控制。
　　这项部分由某欧共体石墨烯旗舰企业资助的、名为“石墨烯主导实现的光子发射弛豫途径的电控制”的研究已经发表在《自然物理》杂志上。
　　铒离子基本上是用于光学放大器，其发光波长在1.5微米左右，也就是所谓的第三电信窗口——这是光纤通信的一个重要窗口，因为在这个范围内几乎没有能量损失，从而实现高效的信息传输。
　　研究表明，通过施加一个小电压就可以简单地控制从铒离子到光子和等离子体的能量流。石墨烯中的等离子很独特，它们受到强烈限制。与激发光子的波长相比，等离子体波长要小两个数量级。随着石墨烯片的费米能级逐渐增加，铒发射源从石墨烯中的活跃电子变成发光光子或等离子体。实验找到了长久以来梦寐以求的在近红外频段的石墨烯等离子体，这与电信领域的应用息息相关。此外，借助于活跃的等离子网络，强烈的光能量集中为数据存储和处理提供了新的可能。
　　Frank Koppens评论道：“这项工作表明，由于石墨烯的光电性质，在纳米范围内实现光的电控制是可行的和有效的。”
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