美國紐約市立大學高級科學研究中心(CUNY ASRC)的研究人員發現了一種更高效地激發長波紅外和太赫茲波的方法,為解決電子設備過熱問題帶來了新希望。這項研究發表在《自然》(Nature)雜志上,展示了如何利用聲子極化激元(phonon-polaritons,一種特殊電磁波)來改善熱管理和紅外技術。 聲子極化激元是光與材料晶體結構振動相互作用時形成的電磁波,具有將長波長紅外能量聚焦到納米級區域并高效散熱的特性。盡管潛力巨大,但此前的研究大多停留在理論或實驗室階段,實際應用較少。主要挑戰在于激發和檢測聲子極化激元波的成本高且效率低,通常需要昂貴的中紅外或太赫茲激光器。 CUNY ASRC的研究團隊通過將石墨烯夾在兩片六方氮化硼(hBN)之間,成功實現了通過電流激發聲子極化激元。石墨烯在hBN封裝下電子遷移率進一步提高,使得電子在電流作用下加速并與hBN中的雙曲聲子極化激元(HPhPs)散射,從而高效激發HPhPs。實驗表明,僅需1 V/μm的電場即可實現HPhPs的電致發光。 這項技術的突破為下一代分子傳感、電子設備熱管理等領域奠定了基礎,有望推動能源高效、緊湊型技術的發展,重新定義現代電子設備。 《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com) |