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NANOTECNOLOGIE/ Se il doping è sul grafene, l’effetto è spettacolare

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Gli scienziati Peter Nordlander e Naomi J. Halas hanno una notevole esperienza nella manipolazione dei plasmoni (cioè quasiparticelle associate alle onde di densità elettroniche di un plasma), che possono essere indotti a oscillare sulla superficie di un metallo. Le particelle metalliche non tanto riflettono la luce, quanto riorientano la sua energia: i plasmoni, che sottoforma di onde attraversano la superficie, quando sono eccitati emettono luce o sono in grado di creare elettroni «hot» a lunghezze d'onda particolari e controllabili.

Per l'esperimento della Rice University, le antenne plasmoniche - otto dischi d'oro su scala nanometrica disposti intorno a un disco più grande - sono state depositate su un foglio di grafene attraverso litografia a fascio elettronico. Queste antenne sono state sintonizzate per diffondere la luce tra 500 e 1.250 nanometri, ma con interferenza distruttiva a circa 825. Al punto di interferenza distruttiva, la maggior parte dell'energia luminosa incidente viene convertita in elettroni «hot» che trasferiscono direttamente al foglio di grafene e modificano porzioni di foglio trasformando il conduttore in un n-semiconduttore drogato.

«Il punto quantico (cioè una nanostruttura formata da un'inclusione di un materiale semiconduttore) e le antenne plasmoniche possono essere adattati per rispondere a praticamente qualsiasi colore dello spettro visibile» ha detto Nordlander: «possiamo addirittura sintonizzarci su diversi stati di polarizzazione, o la forma di un fronte d'onda. Questa è la magia della plasmonica: siamo in grado di sintonizzare la risonanza plasmonica in qualsiasi modo vogliamo. In questo caso, abbiamo deciso di farlo a 825 nanometri, perché è nel mezzo della gamma spettrale delle fonti di luce disponibili. Potremmo inviare luce a diversi colori e non vedere alcun effetto, o in un particolare colore e vedere un grande effetto». Un giorno, invece di utilizzare una chiave, la gente potrebbe sventolare una torcia per aprire una porta inducendo il circuito di una serratura.

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