Incastonata tra le onde radio e la luce infrarossa si trova la porzione terahertz (THz) dello spettro elettromagnetico. Aggiungendo un po' di grafene su scala nanometrica, i ricercatori hanno trovato un modo migliore per sintonizzare le radiazioni per un trasmettitore THz.
I ricercatori dell'Università di Notre Dame in Indiana hanno sfruttato un'altra delle straordinarie proprietà del grafene per controllare meglio una porzione relativamente selvaggia dello spettro elettromagnetico:la banda terahertz.
Le radiazioni Terahertz offrono nuove allettanti opportunità nelle comunicazioni, imaging medico, e rilevamento chimico. A cavallo della transizione tra le onde radio a più alta energia e la luce infrarossa a energia più bassa, le onde terahertz sono notoriamente difficili da produrre, rilevare, e modulare. Modulazione, o variando l'altezza delle onde terahertz, è particolarmente importante perché un segnale modulato può trasportare informazioni ed è più versatile per applicazioni come il rilevamento chimico e biologico. Alcune delle odierne tecnologie terahertz più promettenti si basano su piccole strutture a semiconduttore simili a transistor in grado di modulare un segnale terahertz a temperatura ambiente, che è un vantaggio significativo rispetto ai modulatori precedenti che potevano funzionare solo a temperature estremamente basse.
Sfortunatamente, questi dispositivi simili a transistor si basano su un sottile strato di metallo chiamato "metal gate" per sintonizzare il segnale terahertz. Questo gate metallico riduce significativamente la potenza del segnale e limita la modulazione del segnale a un poco brillante 30%. Come riportato nel giornale dell'AIP Lettere di fisica applicata , sostituendo il cancello metallico con un singolo strato di grafene, i ricercatori hanno previsto che l'intervallo di modulazione può essere notevolmente ampliato fino a superare il 90%. Questa modulazione è controllata applicando una tensione tra il grafene e il semiconduttore. A differenza del modulatore a gate metallico, il design del grafene riduceva appena la potenza di uscita dell'energia terahertz. Costituito da un foglio di atomi di carbonio dello spessore di un atomo, il grafene vanta una serie di proprietà sorprendenti:è straordinariamente forte, un eccellente isolante termico, un conduttore di elettricità, e ora un mezzo migliore per modulare la radiazione terahertz.
