Un team di ricercatori ha proposto un modo per trasformare il materiale grafene in un semiconduttore, consentendogli di controllare il flusso di elettroni con un "interruttore on-off" laser.

Il grafene è il materiale più sottile e resistente mai scoperto. È uno strato di atomi di carbonio dello spessore di un solo atomo, ma 200 volte più forte dell'acciaio. Conduce anche l'elettricità molto bene e riscalda meglio di qualsiasi altro materiale conosciuto. È quasi completamente trasparente, eppure così denso che nemmeno gli atomi di elio possono penetrarlo. Nonostante l'impressionante elenco di prospettive promettenti, però, il grafene sembra mancare di una proprietà critica:non ha un "band gap".

Un band gap è la proprietà di base dei semiconduttori, consentendo ai materiali di controllare il flusso di elettroni. Questa proprietà on-off è il fondamento dei computer, codifica degli 0 e degli 1 dei linguaggi informatici.

Ora, un team di ricercatori presso l'Università Nazionale di Córdoba e CONICET in Argentina; l'Institut Catala de Nanotecnologia di Barcellona, Spagna; e RWTH Università di Aquisgrana, Germania; suggeriscono che illuminare il grafene con un laser nel medio infrarosso potrebbe essere una chiave per spegnere la conduzione, migliorando così le possibilità di nuovi dispositivi optoelettronici.

In un articolo apparso su Lettere di fisica applicata , i ricercatori riferiscono sulle prime simulazioni atomistiche della conduzione elettrica attraverso un campione di grafene di dimensioni micrometriche illuminato da un campo laser. Le loro simulazioni mostrano che un laser nel medio infrarosso può aprire un gap di banda osservabile in questo materiale altrimenti privo di gap.

"Immagina che accendendo la luce, la conduzione del grafene è disattivata, o vice versa. Ciò consentirebbe la trasduzione di segnali ottici in segnali elettrici, "dice Luis Foa Torres, il ricercatore che guida questa collaborazione. "Il problema dell'interazione del grafene con la radiazione è anche di interesse attuale per la comprensione di stati più esotici della materia come gli isolanti topologici".