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江苏激光联盟导读：
据悉 ， 发表在ACS Nano上的一项国际研究已经证明了对石墨烯光学性质的前所未有的控制水平 。
据研究人员发现 ， 石墨烯的薄度为十亿分之一米 ， 是有史以来最薄的材料了 。 它是一种只有单个原子层厚度的材料 。 由于它的材质轻薄 ， 常受研究人员的喜爱 。
石墨烯能够通过光激发吸收各种光线 ， 包括可见光和红外线光 。 方式需要通过电荷载体的光来激发 。 原理为 ， 其电荷载体的光经过吸收 ， 它的光激发电荷载流子在几秒内冷却到初始平衡状态 。 这种惊人的速度令人叹息 ， 在许多技术方面有广泛的前景 ， 如光探测器、光源等 。
石墨烯载流子处于不同的能量水平 ， 由狄拉克锥表示 ， 根据载流子的数量 ， 这种能量水平一直占据到中性点(左侧锥上的蓝色能级)或很好地进入传导带(右侧锥上的蓝色能级) 。 在这两种情况下 ， 光激发的载流子以更快(左侧)或更慢(右侧)的动力学弛豫 。
最近发表在ACS Nano上的一项研究表明 ， 通过施加外部电场可以显着改变石墨烯电荷载流子的时间 。 该研究是在CNR-IFN ， 米兰理工大学 ， 比萨大学 ， 剑桥石墨烯中心（英国）和巴塞罗那（西班牙）ICN2之间的国际合作中构思的 。
\"我们观察到的石墨烯中电荷载流子弛豫时间的变化 ， 证明了对晶体光学响应的前所未有的控制水平 ， 并允许使用单一材料获得各种各样的行为 。 \"来自CNR-IFN的Eva Pogna说 ， 他是该工作的第一作者 。
这项工作为开发利用电荷载流子弛豫时间控制来支持新功能的器件铺平了道路 。 例如 ， 如果石墨烯在激光腔中用作饱和吸收体以产生超短光脉冲 ， 则通过改变电荷载流子的弛豫时间 ， 我们可以控制输出脉冲的持续时间 。
实验原理图
\"我们用于研究石墨烯的特定设备被证明对于观察其光学性质与外部电场的强可调性至关重要 ， 允许通过利用离子液体门控在广泛的范围内改变电荷载流子的数量 ， 这是为研究超导体而引入的最先进的技术 。 \"剑桥石墨烯中心主任Andrea Ferrari解释说 。
基于石墨烯的器件已经通过超快光谱学进行了研究 ， 该光谱允许监测电荷载流子弛豫时间的变化 。
石墨烯量子点\"这项工作代表了长期研究合作的最新一步 ， 致力于研究石墨烯中的超快载流子动力学 ， 旨在探索这种迷人材料的巨大潜力 。 \"ICN2纳米级系统超快动力学小组负责人Klaas-Jan Tielrooij补充道 。
米兰理工大学物理系教授Giulio Cerullo总结道：\"这一发现对许多技术应用都非常感兴趣 ， 从光子学 ， 脉冲激光源或防止光学元件损坏的光学限幅器 ， 到电信 ， 用于超快探测器和调制器 。 ”
【控制石墨烯冷却的速度】来源：Electrically Tunable Nonequilibrium Optical Response of Graphene ， ACS Nano ， 10.1021/acsnano.1c04937
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