Ученые нашли еще одно применение «волшебному» графену. Теперь его будут использовать и в инфракрасных датчиках

Москва, 24 мар - ИА Neftegaz.RU. Ученые обнаружили еще одно применение графена- материал смогут использовать в качестве основы для сверхчувствительных датчиков дальнего инфракрасного излучения и терагерцовых волн.

Об этом сообщила пресс-служба Московского физико-технического института (МФТИ).

Ученые также опубликовали научную статью в журнале Optics Express.

Один из авторов работы, заведующий лабораторией в МФТИ В. Рыжий отметил, что ученые рассчитали параметры изготовленных на основе графенового монослоя светочувствительных элементов, способных уловить дальний инфракрасный свет.

Разработанные приемники способны заменить большинство используемых сегодня датчиков инфракрасного и терагерцового излучения.

Графен - это одинарный слой углерода, атомы которого соединены между собой структурой химических связей, напоминающих структуру пчелиных сот.

Выходцы из России К. Новоселов и А. Гейм в 2010 г. получили за открытие графена Нобелевскую премию по физике.

В 2017 г. о графене заговорили в нефтегазе РФ, когда Газпром поведал о намерении сотрудничать с институтами Российской академии наук (РАН) для разработки технологии хранение природного газа с использованием нанонопористого графена в качестве абсорбента.   

Впоследствии оказалось, что графен не только имеет полезные свойства, которых нет у других форм углерода, но и особенности, которые мешают применять его на практике.

Так, ученые столкнулись с проблемой при попытке превратить материал в полноценный полупроводник.

Графен практически непригоден для изготовления электронных приборов, солнечных батарей, лазеров и источников света.

Ученые наносят различные примеси на графеновые листы, чтобы решить проблему, однако эта операция сложна с практической точки зрения и часто меняет различные свойства графена в худшую сторону.

Ученые из МФТИ решили эту проблему при помощи «бутерброда» из графена, черного фосфора и мышьяка.

Два последних вещества представляют собой своеобразные аналоги графита, многослойные структуры, состоящие из множества плоских листов, которые образованы из атомов фосфора и мышьяка.

Оказалось, если сложить графен и тонкие листы из черного фосфора и, характер взаимодействий первого с частицами света значительно поменяется.

Засчет изменения толщины двух внешних слоев этого «бутерброда» ученые смогли заставить подобную структуру поглощать свет в очень широком диапазоне частот, в том числе и дальнее инфракрасное и терагерцовое излучение.

Такие датчики имеют ряд преимуществ перед уже существующими.

Так, для них характерен крайне низкий уровень помех и ложных срабатываний.

Также их рабочий диапазон легко изменить при необходимости, при этом избежав потери качества приема сигнала.

Такие сенсоры смогут использовать в инфракрасных телескопах.