(Phys.org)—Un team di ricercatori che lavorano presso l'Università di Manchester nel Regno Unito ha sviluppato un laser teraherz sintonizzabile utilizzando le proprietà uniche dei plasmoni di grafene. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il gruppo descrive il loro approccio, i quattro prototipi da loro prodotti, quanto bene hanno funzionato i laser e la direzione che intendono prendere per modellare la nuova tecnologia in un dispositivo utilizzabile. Marco Polini con Istituto Italiano di Tecnologia, fornisce un pezzo di prospettiva sul lavoro svolto dal team nello stesso numero della rivista e offre alcuni commenti su dove la tecnologia può portare.

Un laser che funziona nella gamma dei terahertz sarebbe utile in una varietà di applicazioni grazie alla capacità del suo raggio di passare attraverso cose come vestiti o rivestimenti sui pacchi. Tali laser sono stati creati, ma finora hanno prodotto solo una lunghezza d'onda fissa, limitando la loro praticità nell'uso nel mondo reale, che può cambiare tuttavia, poiché il team con questo nuovo sforzo ha trovato un modo per creare un laser terahertz che può essere sintonizzato al volo.

Per costruire il nuovo laser, il team ha cercato di utilizzare un foglio di grafene in sostituzione dei metalli nel laser, perché la sua lunghezza d'onda può essere alterata ponendolo in un campo elettrico. Hanno iniziato posizionando una serie di pozzi quantistici di arseniuro di gallio alluminio e arseniuro di gallio di vario spessore su un substrato, che successivamente hanno ricoperto con una guida d'onda d'oro. Uno strato di grafene è stato quindi posizionato sopra lo strato d'oro in cui i ricercatori avevano praticato diverse fenditure per costringere gli elettroni a passare tra i pozzi. Hanno coperto il sandwich con un elettrolita polimerico e hanno usato un cantilever come mezzo per sintonizzare il loro laser.

Il risultato è un dispositivo in grado di produrre un raggio terahertz, ma non in un modo che potrebbe essere utilizzabile nelle applicazioni quotidiane. Dopo aver prodotto quattro prototipi e averli testati in vari scenari, il team crede che il loro dispositivo, che descrivono come una "prova di concetto" può essere modificato per consentire il controllo della tensione applicata a ciascuna fenditura, che offrirebbe un controllo molto maggiore. C'è anche un problema, Polini sottolinea, per quanto riguarda lo spessore del polimero, impedisce alla punta sul lato inferiore del cantilever di avvicinarsi abbastanza al foglio di grafene per consentire un controllo preciso.

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