悬空石墨烯

北京大学刘忠范教授、苏州大学孙靖宇、Lizhen Huang、国家纳米科学中心高腾以及中国石油大学(华东) Wen Zhao等使用界面解耦化学气相沉积策略演示了在Si晶圆上无金属催化剂的准悬浮石墨烯生长。

研究发现，悬空石墨烯提供了纯净的等离激元环境，其品质因子高达33，对应的传输距离超过3 μm。这是室温下目前报道的石墨烯等离激元具有的最高传输性能记录，对比同等条件下氧化硅基底上的石墨烯等离激元性能提升一个数量级以上。此外，该工作发现悬空高度可作为新型等离激元原位调制手段，可显著调节等离激元波长、传输距离和群/相速度等性能。科研团队利用这种调控优势，开发出一种新型等离激元开关器件，其电磁能流开关比高达14。得益于石墨烯的电学可调性质，这种新型等离激元开关可以通过栅极电压调控。悬空石墨烯等离激元兼具长传输距离、高可调谐性和可控的能量传输的优异性能，这为其将来在信息光子器件中的诸多应用奠定了良好的基础。

最近，国家纳米科学中心研究员戴庆团队采用新颖方法成功“悬空”石墨烯，通过获得高质量的纯净“等离激元” 为实现纳米级的光电互联提供了新的结构基础。3月18日，这项研究在《自然-通讯》在线发表。