レーザーにおけるグラフェンの新しい用途は何ですか？

グラフェンは常に驚くべきものであり、極端な引張強度や前例のない導電率など、さらに驚くべき特性を示します。今では超高速レーザーシステムに大いに役立つかもしれません。

元の実験では、グラフェンは薄いグラファイト層を剥がして作られました。グラファイトは黒なので、グラフェンも黒です。科学的には、可視光や赤外分光法などの広い帯域幅で強い光吸収特性を示します。

ドイツ、ヘルムホルツのドレスデンにあるローゼンドフ研究センター（HZDR）の科学者グループが、グラフェンのIR吸収特性を注意深く研究しました。ベルリン、ヨーテボリ、アトランタの研究チームとの共同研究で、彼らはグラフェンの新しい吸収特性を発見しました。

これまでのところ、グラフェンは特定のレーザーエネルギー密度の下で退色する可能性があることがわかっています。他の材料と一緒に使用して、超高速レーザーシステムでパッシブアブソーバーの可逆効果を形成することができます。このプロセスは、レーザーキャビティ内で強力な超短パルスを実現できます。したがって、サブピコ秒のレーザーパルスを生成することは非常に価値があります。

研究者は、波長30〜40フェムト秒の強い赤外線パルスがグラフェンに当たると、2つのフェージング現象が発生することを発見しました。1つは1平方センチメートルあたり7マイクロジュール、もう1つは1平方センチメートルあたり10マイクロジュールです。最初の結果は驚くほど低く、新しい理論的予測と一致していました。彼らは、この効果が電子を含む多粒子散乱に基づいていると想定しています。この状況は前例のないものであり、2番目のフェージング現象のパターンとは異なります。

低エネルギー密度での退色は電子移動度に依存するため、速度は非常に速くなります。これにより、高平均出力のフェムト秒レーザーシステムに必要な高周期レートをサポートできます。グラフェンの広範な吸収スペクトル特性を考慮すると、ほぼすべての可視スペクトルとIRスペクトルで使用できます。

HZDRの専門家であるJacobKonig-Otto氏は、「グラフェンは非常に有望な吸収材料であり、その性能は非常に安定しており、幅広い波長に非常に適しています。私たちの調査結果は、基礎となるプロセスを理解し、より良い吸収体を構築するのに役立ちます。」

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