پژوهشگران نشان دادند که با جایگزین کردن اتم‌های سیلیکون در گرافن، می توان اطلاعات را از این ماده با سرعت بیشتری عبور داد. نتایج این تحقیق می‌تواند منجر به تولید ادوات الکترونیکی کوچکتر و سریع‌تر شود.
وجود رفتار – آنتن مانند – در گرافن
محققان دپارتمان انرژی در آزمایشگاه ملی اوک ریج معتقدند آسیب‌های اتمی در گرافن می‌تواند مسیر تولید ادوات الکترونیکی سریع‌تر و کوچکتر را هموارتر کند. خواص ویژه گرافن موجب شده است تا این ماده به‌عنوان ستاره‌ای در دنیای مواد بدرخشد. برپایه اطلاعاتی که محققان آزمایشگاه ملی اوک ریج در مقاله‌ای در این‌باره به چاپ رساندند، آسیب‌های کوچک نقطه‌ای که در آنها اتم‌های سیلیکون جایگزین اتم‌های گرافن شده‌اند می‌تواند موجب انتقال سریع‌تر اطلاعات شود.
در مقاله‌ای که این گروه در نشریه Nature Nanotechnology به چاپ رساندند نشان دادند که این افزایش سرعت انتقال با جفت شدن نور و الکترون انجام می شود. یوان کارلوس ادروبو که در آزمایشگاه ملی اوک ریج و دانشگاه وندربیت فعال است می‌گوید ما نشان دادیم که یک سیم نازک به ضخامت یک اتم از جنس سیلیکون در گرافن می‌تواند نور را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل کند.
این تیم تحقیقاتی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی انحراف اصلاح شده، از پاسخ پلاسمون‌ها یا سیگنال‌های نور مانند در محل نقص‌ها تصویر گرفته و موفق به این کشف شدند. این تیم تحقیقاتی دریافته است که اتم‌های سیلیکون مانند یک آنتن نانومقیاس عمل کرده و پاسخ‌های پلاسمون سطحی را در گرافن افزایش می‌دهد. این تیم تحقیقاتی با این کار یک نمونه اولیه از دستگاه پلاسمونیک تولید کردند.
یوان کارلوس ادروبو می‌گوید اساس کار این سیستم به این شکل است که سیگنال‌های نوری می‌توانند به سیگنال‌های الکترونیکی تبدیل شوند. بنابراین شما می‌توانید یک سیم بسیار نازک داشته باشید که از یک سوی آن نور وارد کرده و در ادامه سیگنال‌های ورودی به الکترون‌های انتخابی برانگیخته به‌نام پلاسمون تبدیل شوند. این پلاسمون‌ها از میان سیم عبور کرده و در سوی دیگر سیم دوباره تبدیل به نور می‌شوند.
البته پیش از این دستگاه‌های پلاسمونیک ساخته شده بودند اما در آنها بیشتر روی فلزات تمرکز شده است. مشکل این سیستم‌ها آن است که محدودیتی در مقیاسی که انتقال در آن انجام می‌شود وجود دارد. این سیستم‌ها در ابعاد ۵ تا ۷ نانومتر هستند. وو ژو نویسنده دوم این مقاله می‌گوید زمانی که شما می‌خواهید یک قطعه را کوچکتر بسازید، باید محدودیت موجود را بشناسید. هیچ کس فکر نمی‌کرد که ما بتوانیم به مقیاس اتمی برسیم. یوان کارلوس ادروبو می‌گوید تنها چند میکروسکوپ در دنیا وجود دارد که قادر است بلورشناسی، شیمی، پیوند، خواص نوری و پلاسمونیک را در مقیاس اتمی با حساسیت یک اتم در ولتاژ پایین مورد مطالعه قرار دهد، ما یکی از این میکروسکوپ‌ها را برای این پروژه مورد استفاده قرار دادیم.
