El control activo in situ de la luz a nanoescala sigue siendo un desafío en la física moderna y en la nanofotónica en particular. Un enfoque prometedor es aprovechar la madurez tecnológica de los sistemas nanoelectromecánicos NEMS y combinarlo con la óptica en chip, perola integración de dispositivos tan pequeños con campos ópticos sigue siendo difícil.
En un trabajo reciente publicado en Comunicaciones de la naturaleza , los investigadores del ICFO Dr. Antoine Reserbat-Plantey, Kevin G. Schadler y el Dr. Louis Gaudreau, dirigidos por los profesores de ICREA en ICFO Frank HL Koppens y Adrian Bachtold y el profesor del ICFO Darrick Chang, han presentado un nuevo tipo de sistema híbrido,que consiste en un NEMS de grafeno en chip suspendido a unas pocas decenas de nanómetros sobre los centros de vacantes de nitrógeno NVC, que son emisores estables de un solo fotón incrustados en nanodiamantes. Su trabajo ha confirmado que el grafeno es una plataforma ideal tanto para nanofotónica como para nanomecánica.
Para su estudio, el equipo de investigadores fabricó por primera vez un dispositivo híbrido tan original. Debido a sus propiedades electromecánicas, el NEMS de grafeno puede activarse y desviarse electrostáticamente en unas pocas decenas de nanómetros con voltajes modestos aplicados a un electrodo de compuerta. El grafenoPor lo tanto, el movimiento puede usarse para modular la emisión de luz por el NVC, mientras que el campo emitido puede usarse como una sonda universal de la posición de grafeno. El acoplamiento optomecánico entre el desplazamiento de grafeno y la emisión de NVC se basa en dipolo-dipolo de campo cercanointeracciones
Los investigadores pudieron ver que la fuerza de acoplamiento aumenta fuertemente para distancias más cortas y se mejora debido al carácter bidimensional 2D y la dispersión lineal del grafeno. Estos logros son prometedores para el control selectivo de la matriz de emisores en el chip, espectroscopía ópticade nanoobjetos individuales, procesamiento de información optomecánico integrado y abre nuevas vías hacia la optomecánica cuántica.
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Materiales proporcionado por ICFO-El Instituto de Ciencias Fotónicas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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