據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)6月20日?qǐng)?bào)道，美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校的科學(xué)家借助紅外線光束，沿石墨烯表面激發(fā)出電子波，并證明他們能通過簡(jiǎn)單的電路，控制這些被稱為等離子體振子的振蕩波的長(zhǎng)度和高度。相關(guān)研究報(bào)告發(fā)表在6月21日《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。

　　這是首次在石墨烯上觀察到等離子體振子，也是在無法使用光的緊密空間內(nèi)，利用等離子體振子進(jìn)行信息處理的重要一步。就像光能夠通過光纖攜帶復(fù)雜的信號(hào)一樣，等離子體振子也能被用于傳輸信息。但等離子體振子僅能在更緊密的空間里攜帶信息。該校物理系教授迪米特里·巴索夫說：“每個(gè)人都懷疑等離子體振子會(huì)不會(huì)出現(xiàn)，但眼見為實(shí)，我們拍攝的圖像能夠證明它們的傳播，以及外界對(duì)其的控制。”

　　為了制造這個(gè)設(shè)備，科研人員從石墨中剝離出了石墨烯，并將其放置在二氧化硅芯片上揉搓。隨后將紅外線激光照射在石墨烯表面以激發(fā)等離子體振子，并利用超靈敏的原子力顯微鏡懸臂對(duì)這些波進(jìn)行測(cè)量。

　　雖然發(fā)射的波基本無法測(cè)量，但當(dāng)它們到達(dá)石墨烯的邊緣時(shí)，能夠反射出像水波紋一樣的波。從邊緣返回的振蕩將增加或抵消隨后而來的波，創(chuàng)造出獨(dú)特的干涉圖樣，從而揭示出這些波的波長(zhǎng)和振幅。此外，科學(xué)家還能通過控制附著在石墨烯表面的電極以及芯片下的純硅層形成的電路，來改變干涉圖樣。

　　研究人員表示，因?yàn)楣獾牟ㄩL(zhǎng)就有數(shù)百納米，因此不可能將光限制在納米級(jí)別內(nèi)。但利用光卻能激發(fā)長(zhǎng)度范圍在100納米左右的表面等離子體，其能以超高的速度從芯片的一邊穿越至另一邊?？茖W(xué)家稱，這是測(cè)量到的最短的等離子體振子波長(zhǎng)之一，然而這種波卻可以像它們?cè)邳S金等金屬中傳播得一樣遠(yuǎn)。與基于金屬的等離子體振子不同，石墨烯等離子體振子能夠按需進(jìn)行調(diào)整。

　　通過監(jiān)控石墨烯等離子體振子，研究人員能夠了解電子在這種新形式的碳中發(fā)揮什么作用，其基本相互作用又將如何管控它們的特性。巴索夫強(qiáng)調(diào)說：“石墨烯光電子學(xué)與信息處理非常具有前途，我們希望此次的研究能為未來相關(guān)技術(shù)的發(fā)展提供幫助。”