В МФТИ создали графеновый фотодетектор, определяющий поляризацию света

МОСКВА, 26 января. /ТАСС/. Российские физики использовали графен для создания фотодетектора, способного определять поляризацию видимого света. Такие детекторы ускорят работу оптоволоконных систем связи, сообщила в четверг пресс-служба Московского Физтеха (МФТИ).

"Исследованные нами детекторы смогут найти применение в научных задачах спектроскопии, в скоростных оптоволоконных линиях связи, а также в фото- и видеокамерах с возможностью записи поляризованных изображений", - пояснил заведующий лабораторией оптоэлектроники двумерных материалов МФТИ (Долгопрудный) Дмитрий Свинцов, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Графен представляет собой одиночный слой атомов углерода, соединенных между собой структурой химических связей, напоминающих по своей геометрии структуру пчелиных сот. Нобелевская премия 2010 года по физике была присуждена Константину Новоселову и Андрею Гейму, выходцам из России, работающим в Великобритании, за получение и изучение первых образцов графена.

Эксперименты показали, что графен обладает не только рядом уникальных полезных свойств, отсутствующих у других форм углерода, но и некоторыми характеристиками, мешающими его применению на практике. В силу этих сложностей ученым из МФТИ и Европы лишь два года назад удалось приспособить графен для использования в качестве датчика поляризации терагерцовых волн.

Графеновый детектор поляризации

Свинцов и его коллеги обнаружили, что графен можно также использовать и для замеров поляризации видимого излучения с очень высокой скоростью, недоступной для уже существующих датчиков, применяемых для получения подобных данных. Ученые совершили это открытие в ходе изучения физических свойств структур, состоящих из нескольких металлических и графеновых прослоек.

Как объясняют физики, подобные структуры способны поглощать фотоны и вырабатывать электрический ток при достаточно сильном освещении, что позволяет использовать их в качестве основы для фотодетекторов. Российские исследователи выяснили, что подобные структуры могут распознавать и поляризацию падающего на них света, если контактирующие с графеном металлические электроды обладают разным составом и электрическими свойствами.

Проведенные российскими исследователями опыты показали, что напряжение тока, который вырабатывается фотодетектором при освещении, очень сильно зависит от поляризации света. Это позволяет очень быстро и точно вычислить направление поляризации, периодически меняя электрические свойства графенового детектора таким образом, что он становится нечувствительным поляризации. По словам физиков, это позволяет избежать ложных срабатываний и помех, связанных с колебаниями в яркости света.

Как надеются исследователи, созданные ими детекторы быстро найдут свою нишу в телекоммуникационной отрасли, научных исследованиях и в других сферах деятельности человека. Кроме того, физики предполагают, что аналогичный подход и другие двумерные материалы можно использовать для создания принципиально новых классов фотодетекторов, возможности которых не ограничены только лишь замерами поляризации.