Физики обнаружили у графена новые свойства

Результаты могут найти применение в сфере быстродействующих коммуникаций.

Графен вызвал большое волнение среди ученых, как только этот чрезвычайно прочный и тонкий углеродный материал был открыт в 2004 году. Графен обладает рядом замечательных свойств, сочетая механическую прочность с превосходной электрической и теплопроводностью.

И вот теперь группа ученых из университета штата Айова во главе с доцентом физики Цзиган Вон (на фото справа) показала, что у графена есть и другие свойства, которые могли бы оказаться полезными в скоростных телекоммуникационных устройствах и лазерных технологиях.

Группа Вона направила на графе ультракороткий лазерный импульс. Ученые немедленно обнаружили, что новое фотовзволнованное состояние графена характеризуется широкополосной популяционной инверсией электронов. В нормальных условиях большинство электронов пришло бы в низкоэнергетическое состояние, и лишь некоторые — в высокоэнергетическое. В инвертированных состояниях ситуация обратная: большинство электронов достигает высокоэнергетического состояния. Такие инверсии в природе встречаются достаточно редко и могут обладать необычными свойствами. В графене новое состояние производит оптическое увеличение от инфракрасного до видимого.

Оптическое увеличение означает, что больше видимого света выходит, чем входит. Это может произойти лишь тогда, когда увеличение передающей среды накачано извне и затем стимулировано светом. Открытие Вона открывает двери к эффективным усилителям в телекоммуникациях и ультрабыстрым оптоэлектронным устройствам.

31.05.2012