石墨烯制成的光電探測(cè)器能非常快速地處理和引導(dǎo)光電信號(hào)，在一皮秒之內(nèi)受到光刺激的石墨烯就能產(chǎn)生光電流，但此前沒(méi)有一種可行的方法快到可以測(cè)量石墨烯內(nèi)的這些過(guò)程。現(xiàn)在，德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家開發(fā)出一種方法，能以時(shí)間分辨石墨烯中超高速光電流的形成，測(cè)量其時(shí)間動(dòng)態(tài)。此外，他們還發(fā)現(xiàn)石墨烯可以放射太赫茲輻射。相關(guān)研究報(bào)告發(fā)表近日出版的《自然-通信》雜志上。
石墨烯真正令科學(xué)家著迷之處在于其極高的導(dǎo)電性，這一特性在光電探測(cè)器的發(fā)展中十分有用。這些電子元件可以探測(cè)輻射，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，因此激發(fā)了科學(xué)家利用石墨烯來(lái)設(shè)計(jì)超高速光電探測(cè)器。然而石墨烯內(nèi)的光電行為時(shí)間動(dòng)態(tài)目前還無(wú)法測(cè)量，例如，難以測(cè)量對(duì)石墨烯進(jìn)行電刺激直至其產(chǎn)生光電流需耗時(shí)多久。
慕尼黑工業(yè)大學(xué)的物理學(xué)家開發(fā)出一種方法，首次將測(cè)量到的石墨烯內(nèi)光電流的時(shí)間分辨率提高到皮秒范圍，這允許他們探測(cè)僅僅為幾皮秒的脈沖。
光電探測(cè)器的核心在于通過(guò)金屬接觸融入電路的自由懸浮態(tài)的石墨烯。光電流的時(shí)間動(dòng)態(tài)可通過(guò)名為“共平面帶狀線”的方法測(cè)量，該方法由特殊的時(shí)間分辨激光光譜程序，即泵浦探測(cè)技術(shù)所評(píng)估。激光脈沖會(huì)激發(fā)石墨烯中的電子，而這一過(guò)程的動(dòng)態(tài)會(huì)被另一束激光所監(jiān)控。有了這項(xiàng)技術(shù)，物理學(xué)家能精確監(jiān)視石墨烯中的光電流究竟如何產(chǎn)生。
科學(xué)家還利用新方法進(jìn)一步觀察后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)石墨烯被光刺激時(shí)，可散發(fā)太赫茲范圍的輻射，這位于紅外光和電磁光譜中的微波輻射之間。關(guān)于太赫茲輻射的特殊之處在于，它顯示了相鄰頻率范圍的共享屬性，其可以像粒子輻射般捆綁，也滲透了電磁波的特性。這使其成為了材料試驗(yàn)的理想備選，并可應(yīng)用于特定的醫(yī)療領(lǐng)域。
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