Графену свойственно гигантское фарадеевское вращение

Интернациональная команда ученых нашла еще один сюрприз, заготовленный научному миру и без того необычным материалом, графеном. Выясняется, всего лишь один лист этого материала в магнитном поле разрешает вращать поляризацию света практически на 6 градусов, что вдесятеро превышает теоретические предсказания для данного явления.

Факт вращения плоскости поляризации света при прохождении электромагнитной волны через материал, находящийся во внешнем магнитном поле, – явление не новое. Данное явление было известно довольно давно. Ранее на него ссылались значительно чаще при объяснении феномена существования разной скорости распространения в некоторых веществах электромагнитных волн с правой либо левой круговой поляризацией.

Трактовать это явление возможно следующим образом: в то время, когда линейно-поляризованный свет проходит через таковой материал, разные его компоненты имеют различные скорости распространения. По окончании сложения этих компонент поляризация результирующей волны поворачивается на определенный угол.

Как мы знаем, что фарадеевский угол (угол, на что вращается поляризация электромагнитной волны) пропорционален толщине материала, через что проходит свет. Так, графен, владеющий толщиной всего в один атом углерода, преподнес ученым очередной сюрприз.

Как мы знаем, графен представляет собой двумерные страницы атомов углерода, образующих гексагональную кристаллическую решетку. Опыты нескольких групп ученых из различных государств продемонстрировали, что эффект вращения поляризации света достигает в этом материале 0.1 радиана (т.е. приблизительно 6 градусов). Результат был взят в рамках изучения квантового результата Холла в графене.

Изучения проводились методом пропускания через страницу графена линейно поляризованного инфракрасного излучения. Для его получения употреблялся поляризационный фильтр. По окончании пластинки графена устанавливался второй поляризационный фильтр (размещаемый перпендикулярно). Так, если бы при прохождении через графен поляризация волны не была развёрнута, через всю экспериментальную установку не должно было бы пройти никакого излучения.

Но, т.к. вращение происходило, часть излучения попадала на датчик. Угол, на что требуется развернуть второй поляризатор, дабы всецело «отключить» проходящий свет, разумеется, равняется искомому углу Фарадея.

Необходимо подчеркнуть, что ученые вправду ожидали заметить обрисованный эффект на практике, но предполагали его величину не более 0.01 радиана. Найденная свойство вращения поляризации явилась настоящим сюрпризом для ученых, поскольку столь громадный угол фарадея характерен в большинстве случаев более толстым материалам. Предположительно «виновны» в этом свободные носители тока в графене, поведение которых похоже на релятивистские частицы, не имеющие веса спокойствия.

При «включении» в таком материале внешнего электрического поля электроны ведут себя совсем не так, как в других веществах, что и ведет к повышению фарадеевского угла.

Ученые предполагают, что найденное явление может в будущем стать базой для нового типа электронных компонент, «переключающих» свойства света при помощи электрического и магнитного полей. Самый несложный пример для того чтобы устройства – оптический диод (либо так называемый фарадеевский диод), не существующий на сегодня для инфракрасного диапазона.

Случайные записи:

• Клетки загнали в ловушки из звуковых волн для создания крепкого хряща
• Физики придумали, как продлить непрерывную работу химического реактора до 30 лет

MIDSUMM

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Найден способ удвоения света при помощи наноколпачков

  Исследователи из америки утверждают, что нашли новый метод преобразования света из красного спектрального диапазона в оптическое излучение светло синий…

• Новый вид поляризации света позволяет увеличить скорость передачи информации в оптических коммуникационных каналах

  Количество цифровых данных, передаваемых при помощи глобальной сети Интернет, возрастает с каждым годом по экспоненциальной зависимости. Это является…

• Ученые определили скорость вращения экзопланеты бета живописца b

  Спектроскопические наблюдения юный экзопланеты разрешили измерить скорость ее вращения около собственной оси. Отраженный и излучаемый большинством…

• Новый родственник электричества

  У электричества показалась новая младшая сестра – магнетричество. Команда физиков в Англии создала магнитные заряды с изолированными северными и южными…