(Phys.org)—Il grafene può essere usato per studiare come la luce interagisce con le nano-antenne, potenzialmente aumentando l'efficienza delle celle solari e dei fotorivelatori, Lo hanno scoperto i ricercatori dell'Università di Manchester.

Scrivendo in Nano lettere e Stato fisico Solidi Rapid Research Letters , un team guidato dal dottor Aravind Vijayaraghavan in collaborazione con il professor Stephanie Reich alla Freie Universität di Berlino e il professor Stefan Maier all'Imperial College di Londra, hanno dimostrato che il grafene può essere utilizzato per studiare come la luce interagisce con nanostrutture d'oro di forma diversa, dimensione e geometria.

Questa interazione, attraverso la risonanza plasmonica, è lo stesso fenomeno che colora il rosone in vetro colorato gotico di Notre-Dame de Paris.

Quando la luce colpisce una particella metallica più piccola della lunghezza d'onda della luce, gli elettroni nella particella iniziano a muoversi avanti e indietro insieme all'onda luminosa. Ciò provoca un aumento del campo elettrico sulla superficie della particella.

Quando due di queste particelle vengono avvicinate l'una all'altra, gli elettroni oscillanti nelle due particelle interagiscono tra loro, formando un campo elettrico ancora più elevato tra le due particelle, determinando un accoppiamento tra le due particelle. Si è dimostrato difficile osservare e misurare sperimentalmente l'entità di questo accoppiamento e del campo elettrico risultante.

Il team e i collaboratori del dott. Vijayaraghavan hanno dimostrato che il grafene può essere posizionato sopra tali antenne d'oro accoppiate di forme diverse, ed eseguendo la spettroscopia Raman sul grafene, questo sistema plasmonico accoppiato può essere osservato e misurato.

Disse:"Quando un foglio di grafene, solo un atomo di spessore, è posto sopra due particelle d'oro l'una accanto all'altra, il grafene si piega attorno alle particelle e si allunga nello spazio tra le particelle. Quando la luce cade sul grafene, è sparso in misura diversa dalle parti tese e non tese del grafene.

"Fortunatamente, anche la parte tesa del grafene si trova nella stessa regione del campo elettrico plasmonico, nella cavità tra i due punti. Questo ci permette di confrontare la quantità di luce diffusa dalla cavità plasmonica e dalla regione circostante, e ricavare una quantità per il potenziamento dalla cavità dell'antenna plasmonica.

"La luce diffusa dal grafene teso può essere 1000 volte più luminosa della luce del grafene circostante".