石墨烯又（yòu）一次（cì）改變生活---光電鎖

石墨又一次改變生活---光電鎖

  據物理學家（jiā）組織網10月11日（北京時間）報道（dào），美國（guó）萊斯（sī）大學的研究（jiū）人員通過將石墨烯與光結合，有望設計和製造出更高效（xiào）的電子設備，以及新型的安全與加（jiā）密（mì）設備。相關研究（jiū）報（bào）告發表在近日出版的《美國化學學會·納米》雜誌上。
通常情況下，調整矽半導體性質是借助化學方式對矽進行摻雜。而此次的研究顛覆了這（zhè）一理念：改用等離子體振子誘導石墨烯摻雜（zá），形成超強（qiáng）、傳（chuán）導性良好的單原子厚度的碳形態。新的（de）摻雜方式能製成基於石墨烯和等離子體天線的電路，即（jí）光學誘導的電子設備。光學誘導電子設備能對光進行操控，並（bìng）將（jiāng）電子（zǐ）注入材料從而影響它的（de）傳導性。這項研究囊括了理論和研究兩部分的工作，展示了按需製造簡單的、以石墨烯為基礎的二極（jí）管和晶體管的潛力。
研究人員表示，摻雜石（shí）墨烯是開發石墨烯電子設備的一個關鍵（jiàn）參數。他（tā）們設想了許多摻（chān）雜石墨烯的方式，其中包括將有機（jī）或磁（cí）性（xìng）分子（zǐ）附著到石墨烯的六角形柵格上，使其具有選擇性和可逆性，仿若石墨烯質地（dì）的黑板一般，可依據顏色、角度和照射光（guāng）的偏振，隨意對電路進行構建和擦除。
等離子體納米天線附著到石墨烯的實現，使這種設想成為了可能。科學家對於操控等（děng）離子體振子具有豐富的經驗，這種準（zhǔn）粒子能（néng）夠引（yǐn）發金屬表（biǎo）麵的振動。在早先（xiān）的研究中，他們（men）成功地沉積了等（děng）離子體納米粒子，使其充當了石墨烯（xī）為基礎的光電探測器。
等離子體振子能夠在光被激發或製成“熱電（diàn）子”時流過表麵，並控製波長，而臨近的等離子體粒子也能以可調（diào）的方式發生相互作用。此次（cì）實驗采用了8個納米（mǐ）級別的黃金圓盤（pán）等離子（zǐ）體天線，中間環繞著一個較大的（de）圓盤，其都通過電子束光（guāng）刻沉積在石墨烯的表（biǎo）麵。每個天線（xiàn）都能基於散射光在500納米到1250納（nà）米之間進行調整，但在（zài）825納米時會出現相消幹擾。在這種情況下，大部分（fèn）的入射光能量都將（jiāng）轉化成熱（rè）電子，直接傳送到石墨（mò）片上（shàng），並使其由導體轉（zhuǎn）化成負摻雜（n-doped）的半導體。
科研人員預見，有朝一日我們能夠不用鑰匙，僅僅揮動手電（diàn）筒發光照射基座，誘導形成所（suǒ）需的集成電路，就能打開大門。而（ér）這一（yī）天，似已不再（zài）遙遠。

編後語：盡管你可能覺得揣個手電筒出門其實（shí）比（bǐ）帶串鑰匙更費事（shì）兒，但這不過是種比喻，形容原始（shǐ）的機械操作正在慢慢為光電的世界讓步，包括在（zài）我們習以（yǐ）為常了的（de）設備上（shàng）。這也是人們現在進行石墨烯（xī）研究的（de）主要（yào）的理由之一——它與電子學無法忽視（shì）的親密關係。即（jí）便你並不願意買一個石墨烯為基礎的電子設備（bèi），但卻（què）不能否定其背後科學家付出（chū）的巨大努力，因為這就是電子設備永遠追求的目標——高速。

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