Физики создали графеновый лазер

Международной группе исследователей из Великобритании, Греции и Японии удалось найти новое применение графену. На основе этого материала удалось создать инфракрасный импульсный лазер, причем, по мнению ученых, подобные лазеры могут генерировать и обычные световые импульсы. Подробности изложены в журнале Optics Express, а кратко об этой работе рассказывает Nature News.

В своей статье исследователи пишут о том, что они использовали квантовые свойства графена. Этот материал отличается отсутствием запрещенной зоны, то есть его электроны могут находится в состоянии с любым уровнем энергии, в отличие от изоляторов или полупроводников, у которых есть некоторое минимальное расстояние между основным и следующим за ним по энергии состоянием. Благодаря отсутствию запрещенной зоны графен может поглощать даже кванты с не очень большой энергией и за счет этого временно блокировать излучение инфракрасного лазера.

При воздействии на графен инфракрасным излучением материал в определенный момент (в экспериментах физиков это происходило меньше, чем через наносекунду) резко меняет свои оптические свойства и становится прозрачным. Как сообщают ученые, реализация подобного эффекта непосредственно внутри лазера на иттербиевом стекле позволяет управлять его работой: лазер излучает только тогда, когда размещенная внутри его резонатора графеновая пленка становится достаточно прозрачной. После того, как графен выпускает световой импульс наружу, он снова начинает поглощать излучение и все повторяется заново, с частотой около 1,6 гигагерц (1,6 миллиардов раз в секунду).