石墨烯探测器揭示太赫兹光的偏振 石墨烯光电探测器原理文档下载

物理学家创造了一种基于石墨烯的宽带太赫兹辐射探测器。该设备在通信和下一代信息传输系统、安全和医疗设备方面具有应用潜力。这项研究发表在ACS Nano Letters 上。

新探测器依赖于等离子体波的干扰。诸如此类的干扰是许多技术应用和日常现象的基础。它决定了乐器的声音，并在肥皂泡中产生彩虹色，以及许多其他效果。各种光谱设备利用电磁波的干扰来确定物体的化学成分、物理和其他特性，包括非常遥远的物体，例如恒星和星系。

金属和半导体中的等离子体波最近引起了研究人员和工程师的广泛关注。与更熟悉的声波一样，发生在等离子体中的声波本质上也是密度波，但它们涉及电荷载流子：电子和空穴。它们的局部密度变化会产生电场，当其他电荷载流子通过材料传播时，该电场会推动其他电荷载流子。这类似于声波的压力梯度如何推动不断扩大的区域中的气体或液体粒子。然而，等离子体波在传统导体中会迅速减弱。

也就是说，二维导体使等离子波能够在相对较大的距离内传播而不会衰减。因此，可以观察到它们的干扰，从而获得有关所讨论材料的电子特性的大量信息。二维材料的等离子体已经成为凝聚态物理的一个高度动态的领域。

在过去的 10 年中，科学家们在使用基于石墨烯的设备检测太赫兹辐射方面取得了长足的进步。研究人员探索了 T 波与石墨烯相互作用的机制，并创建了原型探测器，其特性与基于其他材料的类似设备的特性相当。

然而，到目前为止，研究还没有研究探测器与明显偏振的 T 射线相互作用的细节。也就是说，对波的极化敏感的设备将在许多应用中使用。本故事中报道的研究通过实验证明了探测器响应如何取决于入射辐射的偏振。它的作者还解释了为什么会这样。

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