5月4日2021年
从无线电到互联网，电信传输只是在光波上携带的信息，并转换为电信号。
基于硅的光纤是最佳的高速，长距离变速器的结构，但是石墨烯 - 全碳，超薄和适应性的材料 - 可以提高性能。
在4月16日公布的一项研究中ACS光子学威斯康辛大学麦迪逊分校的研究人员使用一种使放大变得简单的方法，将石墨烯制成了迄今为止最小的带状结构。在用这些小丝带进行的测试中，科学家们发现，他们正在接近将石墨烯用于电信设备所需的特性。2020欧洲杯下注官网
“之前的研究表明，要想在通信技术上可行，石墨烯需要在大范围内构造得非常小，(这是)制造的噩梦，”Joel Siegel说，Myw-Madison毕业生在物理学教授Victor Brar的集团和该研究的联合主导作者。“在我们的研究中，我们创建了一种可扩展的制造技术来制造最小的石墨烯色带结构，并发现带有温和的宽度进一步减少，我们可以开始进入电信范围。”
石墨烯被誉为用于通信或太阳能电池等技术的神奇材料，因为它易于使用，价格相对便宜，并且具有独特的物理特性，如绝缘体和导体。
如果修改以与更高的能量灯相互作用，则石墨烯可用于调制以闪电快速速度的电信信号。例如，它可用于阻断不需要的通信频率。
提高石墨烯性能的一种方法是将其切割成纳米级的微细带状结构，这种结构就像微小的天线一样与光相互作用。天线越小，它与光相互作用的能量就越高。当电场作用时，它还可以与多种光能相互作用，进一步拉伸其性能。
研究人员，包括由UW-Madison材料科学和工程教授Michael Arnold和Padma Gop欧洲杯足球竞彩ala欧洲杯线上买球n领导的团队，首先想要制作一个较窄的石墨烯丝带的装置，而不是尚未做任何事情。通过在石墨烯顶部构建带状聚合物，然后蚀刻一些周围材料，它们用精确的绘制，不可行的石墨烯丝带留下。
“这是非常有用的，因为没有好的制造技术来达到我们所做的特征尺寸，12纳米宽的大面积区域，”西格尔说。“在厘米范围内，我们在这里与这里合作的厘米和六英寸晶圆对于工业应用有所不同。它非常容易扩大。”
有了这些装置，研究人员就可以测试丝带与光的相互作用以及控制这种相互作用的效果。
与威斯康星大学电子和计算机工程教授米哈伊尔卡茨基团结合，它们照射红外光的波长different¬入的结构和识别其中带和光相互作用最强，被称为共振波长的波长。
他们发现，作为色带宽度降低，所以光的谐振波长也是如此。下波长是指更高的能量，并且它们的装置与用于结构石墨烯的最高能量相互作用。
研究人员还可以通过增加施加在结构上的电场强度来调整条带，进一步降低结构的共振波长。研究人员确定，一种结构具有预期所需的灵活性，他们的目标是实现技术应用。
然后，它们将它们的实验数据与三种不同的带宽和三个电场强度的结构化石墨烯的预测行为进行比较。更广泛的丝带研究人员与预测的行为紧密相匹配。
但是对于较窄的丝带，他们看到了一个所谓的蓝色，或转向高于预期的能量。BlueShift可以通过较小丝带中的电子更有可能与之互动 - 并互相互动的事实来解释。
“我们所观察到的蓝色表明，可以以比先前预期的结构更大的结构来达到电信波长 - 八到10纳米 - 这仅比我们所做的12纳米结构略微小。西格尔说。
由于8到10纳米的目标比预期的要近得多，研究人员现在正试图调整他们的制造方法，使丝带更窄。这些新的石墨烯纳米结构也将有助于探索光物质相互作用的基础物理，这是西格尔和同事们目前正在进行的研究。
这项工作得到了国防高级研究计划局(YFA D18AP00043)的支持。SNM-IS(1727523)、美国陆军研究办公室(W911NF-12-1-0025和W911NF-18-1-0149)、美国能源部(DE-SC0016007)和空军研究办公室(fa950s -18-1-0146)。
来源：https://www.wisc.edu/