Joseph Goebbels
4th August 2011, 06:10 PM
گرافن ماده‌اي از جنس کربن است که ساختار کندو عسلي دارد. اين ماده داراي ضخامت يک اتم با ويژگي‌هاي منحصربه‌فرد است. محققان موسسه فتونيک در دانشگاه وين به خواص نوري و الکترونيکي اين ماده علاقه‌مند هستند. آنها اکنون مي‌دانند که چگونه گرافن مي‌تواند نور را به سيگنال‌هاي الکترونيکي تبديل کند. اين کار مي‌تواند تبادل اطلاعات ميان کامپيوترها را بهبود بخشد.
زماني که اطلاعات به‌صورت پالس‌هاي نوري است ( براي مثال در فيبرهاي نوري) اين پالس‌ها بايد دوباره تبديل به سيگنال‌هاي الکتريکي شوند تا توسط کامپيوتر قابل پردازش شوند. اين تبديل نور به جريان الکتريکي با استفاده از اثر فتوالکتريک امکان‌پذير است، اين اثر اولين بار توسط آلبرت انيشتين توضيح داده شد. در برخي مواد، نور مي‌تواند موجب حرکت الکترون از موقعيت آن شده و در نهايت الکترون مي‌تواند در طول آن ماده به حرکت در آيد اين کار موجب جريان الکتريکي مي‌شود.
http://www.nano.ir/news/attach/6690.JPG
الکساندر اولريچ مي‌گويد مدت‌هاست که شناساگرهاي نوري با قابليت تبديل نور به سيگنال الکتريکي ابداع شده‌اند اما اين مبدل‌ها گرافني بسيار سريع‌تر عکس العمل نشان مي‌دهند. الکساندر اولريچ به‌همراه پروفسور توماس مولر و کارل اونتراينر از دانشگاه صنعتي وين روي بررسي خواص نوري و الکترونيکي گرافن تحقيق مي‌کنند.
اين محققان سال قبل نشان دادند که گرافن قادر است نور را با سرعت بالا به سيگنال‌هاي الکتريکي تبديل کند. اما آنها نتوانستند سرعت اين واکنش را محاسبه کنند زيرا اثر فتوالکتريکي بسيار سريع اتفاق مي‌افتد. اکنون با يک ترفند علمي مي‌توان اين کار را انجام داد. براي اين کار پالس ليزر روي شناساگر نوري گرافن تابيده مي‌شود در نتيجه جريان ايجاد شده اندازه‌گرفته مي‌شود اگر زمان تاخير ميان پالس ليزر تغيير کند فرکانس ماکزيمم شناساگر مي‌تواند به‌دست آيد. با اين کار مي‌توان فهميد که شناساگر مورد استفاده در فرکانس 262 گيگا هرتز مي‌تواند به‌کار گرفته شود. اين عدد معادل حد بالايي نظري انتقال اطلاعات با استفاده از شناساگر نوري گرافني بيش از 30 گيگابايت اطلاعات در ثانيه است.
يکي از دلايل اصلي اين که چرا گرافن مي‌تواند در چنين فرکانس‌هاي بالايي کار کند، طول عمر کوتاه حمل کنندگان بار در گرافن است. در واقع الکترون براي حرکت از يک نقطه مشخص و رسيدن به مقصد تنها چند پيکوثانيه زمان نياز دارد.
http://www.nano.ir/newstext.php?Code=9492
زماني که اطلاعات به‌صورت پالس‌هاي نوري است ( براي مثال در فيبرهاي نوري) اين پالس‌ها بايد دوباره تبديل به سيگنال‌هاي الکتريکي شوند تا توسط کامپيوتر قابل پردازش شوند. اين تبديل نور به جريان الکتريکي با استفاده از اثر فتوالکتريک امکان‌پذير است، اين اثر اولين بار توسط آلبرت انيشتين توضيح داده شد. در برخي مواد، نور مي‌تواند موجب حرکت الکترون از موقعيت آن شده و در نهايت الکترون مي‌تواند در طول آن ماده به حرکت در آيد اين کار موجب جريان الکتريکي مي‌شود.
http://www.nano.ir/news/attach/6690.JPG
الکساندر اولريچ مي‌گويد مدت‌هاست که شناساگرهاي نوري با قابليت تبديل نور به سيگنال الکتريکي ابداع شده‌اند اما اين مبدل‌ها گرافني بسيار سريع‌تر عکس العمل نشان مي‌دهند. الکساندر اولريچ به‌همراه پروفسور توماس مولر و کارل اونتراينر از دانشگاه صنعتي وين روي بررسي خواص نوري و الکترونيکي گرافن تحقيق مي‌کنند.
اين محققان سال قبل نشان دادند که گرافن قادر است نور را با سرعت بالا به سيگنال‌هاي الکتريکي تبديل کند. اما آنها نتوانستند سرعت اين واکنش را محاسبه کنند زيرا اثر فتوالکتريکي بسيار سريع اتفاق مي‌افتد. اکنون با يک ترفند علمي مي‌توان اين کار را انجام داد. براي اين کار پالس ليزر روي شناساگر نوري گرافن تابيده مي‌شود در نتيجه جريان ايجاد شده اندازه‌گرفته مي‌شود اگر زمان تاخير ميان پالس ليزر تغيير کند فرکانس ماکزيمم شناساگر مي‌تواند به‌دست آيد. با اين کار مي‌توان فهميد که شناساگر مورد استفاده در فرکانس 262 گيگا هرتز مي‌تواند به‌کار گرفته شود. اين عدد معادل حد بالايي نظري انتقال اطلاعات با استفاده از شناساگر نوري گرافني بيش از 30 گيگابايت اطلاعات در ثانيه است.
يکي از دلايل اصلي اين که چرا گرافن مي‌تواند در چنين فرکانس‌هاي بالايي کار کند، طول عمر کوتاه حمل کنندگان بار در گرافن است. در واقع الکترون براي حرکت از يک نقطه مشخص و رسيدن به مقصد تنها چند پيکوثانيه زمان نياز دارد.
http://www.nano.ir/newstext.php?Code=9492