石墨烯因其良好的導電性被廣泛關注。莫斯科物理技術學院的物理學家發現,它還「多才多藝」,在檢測有毒、爆炸材料上也有「獨門絕技」。
莫斯科物理技術學院(MIPT)的科學家在Physical Review B上發表了一篇文章,稱石墨烯在檢測爆炸、毒性以及其它有機單分子材料方面性能優異,是製備電漿子元件的理想材料。
科學家們一直都對一種叫做等離子體激元(等離激元)的準粒子感興趣,它其實是一種等離子體震蕩。在固體材料中,等離激元就是自由電子的震蕩。人們最感興趣的部分是電磁波和等離激元的表面相互作用,其中的等離激元通常來源於金屬或者類金屬,因為它們含有較高的自由電子密度。電漿子效應為亞波長的光聚焦提供了可能,這意味著電漿子元件的解析度可以提高到某一點上,因此可以分辨出單個分子。這種檢測方法均優於以往的光學器件。
然而,由於電阻的存在,金屬等離激元的能量很快被消耗,因此,它的穩定性差,需要持續的激發。科學家試圖通過使用特定微觀結構的複合材料來解決這一問題,這其中就包括石墨烯。
石墨烯是碳的同素異形體,可以看做有著蜂巢狀晶格的單原子層二維晶體。MIPT的兩名研究生—Andre Geim 和 Konstantin Novoselov—首次剝離出石墨烯,並因此獲得了諾貝爾物理學獎。石墨烯是一種有著極高的電子遷移率的半導體材料。它的電導率也格外高,因此常常用於製備石墨烯基的電晶體。
原文連結:『Sniffer plasmons』 could detect explosives。
文獻連結:Self-consistent description of graphene quantum amplifier。(見下方「閱讀原文」)
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