05.15 石墨烯传感器

石墨烯有许多特性，但它不能很好地吸收光。为了解决这个问题，物理学家决定将一片石墨烯嵌入平坦的光子晶体中。科学家现在证明，通过改变这种混合腔结构的温度，他们可以调整其光吸收能力。这意味着基于石墨烯的纳米器件可以用作温度敏感型传感器。

入射角和波长在平面上的吸收。

石墨烯具有许多性质; 它是一个非常好的导体。但它不能很好地吸收光线。为了弥补这种令人惊讶的材料的局限性，物理学家们将石墨烯片嵌入平坦的光子晶体中，这对于控制光的流动非常有效。该组合赋予石墨烯明显增强的光吸收能力。在发表的一项新研究中来自伊朗大不里士大学的Arezou Rashidi和Abdolrahman Namdar证明，通过改变这种混合腔结构的温度，他们可以调整其吸收光的能力。他们解释说，石墨烯具有这些光学特性的是热膨胀和热光效应。潜在的应用包括光传感器，超快激光器和能够调制输入光束的系统。

科学家研究了材料的光吸收作为温度，化学势能，光偏振和其入射角的函数。为此，他们使用称为传递矩阵方法的建模方法。他们发现，对于正常的光入射，室温下的吸收增强，而随着温度升高，吸收峰向红色移动。

随着光线以一定角度入射，吸收峰对入射角以及光的偏振态都很敏感。他们还发现，通过增加入射角，峰值波长向蓝色移动。

科学家得出结论，峰值波长可以通过改变温度或入射角以及石墨烯的化学势能来控制。这表明有许多可调特性可用于基于石墨烯的纳米器件的设计，例如温度敏感吸收器和传感器。更多详情尽在微信公众号“石墨烯雷达”。