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石墨烯能将电转化为光

美国麻省理工学院(MIT)研究人员和其他国际机构已经发现了一种类似飞机超过音速时产生音爆的过程:也就是说,电荷流过石墨烯,在某种情况下,能超过减慢了的光速,能形成一种光“爆”—一种强烈的聚焦光束。

这种全新的将电能转化为可见光辐射方式是高度可控的,并且快速有效。研究人员表示,这种方式可能会带来各种新的应用。研究成果发表在国际知名学术期刊《Nature Communications》上。这项新的研究来自于一个有趣的观察现象。研究人员发现,当光照射到石墨烯片上时,其速度能得到极大的降低。而这种戏剧性的减缓,带来了一个有趣的巧合。由于路经相同的材料,减速了的光子(光粒子)经过石墨烯片的速度非常接近电子的速度。

研究人员表示:“石墨烯能通过我们称之为表面等离子体的方式捕获光。等离子体是一种代表了表面电子振荡的虚拟粒子。这些穿过石墨烯的等离子体的速度比在自由空间光的速度慢几百倍。”这种效果与石墨烯另一个特点相吻合:电子以非常高的速度通过石墨烯,高达每秒一百万米或者光在真空中速度的三百分之一。这就意味着,这两种速度足够接近,如果能将材料进行调谐以便获得匹配速度,那么两种粒子间将发生显著的相互作用。

这种组合特性—减慢了的光速以及允许电子快速通过也是石墨烯不同寻常的性质之一。这种特性也为石墨烯产生相反的效果提供了可能性:形成光而不是捕获光。研究人员表示,这种理论工作表明能通过这种方法形成一种新的产生光的方式。具体来讲,由于电子速度在石墨烯中能接近光速,从而打破“光屏障”,因此这种转换是可行的。到目前为止,工作还处于理论阶段。研究人员的下一步将是构建系统的实际工作版本以便对该概念进行验证。

来源:ofweek

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