پژوهشگران آی بی ام در حین مطالعه چگونگی رفتار پلاسمون در گرافن متوجه پدیده‌ای غیره منتظره شدند. آنها رفتار پلاسمونی را در حضور میدان مغناطیسی بررسی می‌کردند. یافته‌های این گروه تحقیقاتی می‌تواند منجر به ظهور حوزه جدیدی به‌نام مگنتوپلاسمونیک می‌شود، با استفاده از این یافته‌ها می‌توان ادوات نوری-مغناطیسی تراهرتز مانند تلفیق کننده و چرخاننده‌های فاراده تولید کرد.
گامی دیگر در حوزه مگنتوپلاسمونیک
| پژوهشگران آی بی ام در حین مطالعه چگونگی رفتار پلاسمون در گرافن متوجه پدیده‌ای غیره منتظره شدند. آنها رفتار پلاسمونی را در حضور میدان مغناطیسی بررسی می‌کردند. یافته‌های این گروه تحقیقاتی می‌تواند منجر به ظهور حوزه جدیدی به‌نام مگنتوپلاسمونیک می‌شود، با استفاده از این یافته‌ها می‌توان ادوات نوری-مغناطیسی تراهرتز مانند تلفیق کننده و چرخاننده‌های فاراده تولید کرد. این تیم تحقیقاتی به رهبری فائدون آووریس از آی بی ام و ژیکیانگ لی از آزمایشگاه ملی میدان مغناطیسی روی گرافن تحقیق می‌کردند. برای این کار آنها گرافن را روی آرایه‌ای از میکرودیسک‌های الگودهی نمودند. این ساختارها نور را با محدود کردن در یک منطقه خاص جذب می‌کردند، این مناطق صدها بار کوچکتر از طول موج نور است و برای ایجاد آنها از پلاسمون‌های موجود در میکرودیسک‌ها استفاده می‌شود. پلاسمون‌ها نوسانات انتخاب شده کوانتایز شده الکترونی هستند که با نور برهمکنش شدیدی می‌دهند. |
 |
| گرافن ماده‌ای پلاسمونیک است که دلیل آن خواص الکترونیکی غیرمعمول آن است. الکترون‌ها شبیه ذرات دیراک عمل کرده و با سرعت بالایی، شبیه به ذره‌ای بی جرم حرکت می‌کنند. گرافن نور را در محدوده تراهرتز و مادون قرمز جذب می‌کند. از این ویژگی می‌توان در حوزه‌های مختلف نظیر اپتیک کوانتومی و فتونیک استفاده کرد. علاوه‌براین، برخلاف پلاسمون‌ها در فلزات، پلاسمون‌ها در گرافن باید توسط میدان‌های مغناطیسی خارجی تحت تاثیر قرار گیرند. همه اینها به آن جهت است که الکترون‌های گرافن مانند فرمیون‌های بدون جرم رفتار می‌کنند. این گروه تحقیقاتی برای اندازه‌گیری طیف عبور گرافن از آرایه‌ها از طیف سنجی مادون قرمز انتقال فوریه و بلومتر سیلیکونی استفاده کردند. در این اندازه‌گیری میدان مغناطیسی به‌صورت عمود بر دیسک‌ها است. محققان در کمال تعجب دریافتند هنگام اعمال میدان مغناطیسی پلاسمون‌ها در لبه‌های نانوساختارها به‌صورت طولانی‌تری ظاهر می‌شوند. دلیل این امر وجود نقص‌هایی در آن است که در نهایت طول عمر سیستم را کاهش می‌دهد. مطابق اظهارات این تیم تحقیقاتی، میدان مغناطیسی اعمال شده ممکن است موجب پراش الکترون در لبه میکرودیسک‌ها شود این کار باعث طولانی‌تر شدن پلاسمون در نمونه می‌شود. چنین نتیجه‌ای پیش از این در سیستم‌های گازی الکترونی دو بعدی مشاهده نشده بود. همچنین می‌توان با تغییر مقدار میدان مغناطیسی اعمال شده طول عمر لبه پلاسمون را افزایش داد. یان می‌گوید یک پلاسمون با طول عمر بالا یک مزیت بزرگ در حسگری زیستی و شیمیایی محسوب می‌شود. با این ویژگی می‌توان ادوات نوری و مغناطیسی بهتری در آینده تولید کرد. |
