Физики обнаружили аномально сильное поглощение света в намагниченном графене

Ученые из Московского физико-технического института, Университета Регенсбурга, Массачусетского технологического института и Университета Канзаса обнаружили аномально сильное поглощение света в намагниченном графене. Эффект возникает из-за превращения обычных электромагнитных волн в сверхмедленные поверхностные волны, бегущие по графену. Явление может помочь в разработке новых приемников сигналов связи, размеры которых будут гораздо меньше существующих при схожей эффективности поглощения. О работе рассказала пресс-служба МФТИ.

Повседневный опыт учит нас, что эффективность сбора световой энергии пропорциональна площади поглотителя. Наглядным подтверждением этому являются «поля» солнечных батарей. Может ли предмет поглощать излучение с площади, большей, чем он сам? Оказывается — да, и это возможно, когда частота света находится в резонансе с движением электронов в поглотителе. При этом площадь захвата излучения оказывается около квадрата длины световой волны, хотя сам поглотитель может быть чрезвычайно малым. Например, атом водорода имеет площадь порядка квадратного ангстрема. Но если его осветить излучением, синхронным по частоте с переходом между электронными орбитами, площадь захвата может возрасти примерно в двести тысяч раз.

Явления резонансного поглощения света активно используются для приема электромагнитных волн — от радиочастотного до ультрафиолетового диапазона. Наиболее практичным резонансным приемником служит антенна — металлический штырь с длиной около половины длины волны излучения. Условия резонанса требуют определенного размера антенны. Чувствительная металлическая антенна должна быть сравнимой по размеру с длиной волны, а если она будет меньше, то уже заметно теряет в чувствительности. Например, для