Медленные плазмоны сделали графен аномальным поглотителем
Физики из нескольких стран, включая Россию, обнаружили аномальное поглощение терагерцового света намагниченным графеном. В основе эффекта лежит резонансное взаимодействие сверхмедленных магнито-плазмонных возбуждений с ближним полем, рассеянным контактами образца. Исследование опубликовано в Nature Physics.
Усиление взаимодействия между светом и веществом и локализация излучения в области, существенно меньшие, чем длина волны,— это две крупнейшие проблемы, решением которых занимается нанооптика. Ключом к этому стали резонансы. Например, в средах, где поведение электронов может быть описано с помощью электронного газа, возникают плазмонные резонансы, то есть усиленное поглощение света, связанное с возбуждением плазмонов — коллективных колебаний зарядов.
Другой тип резонанса, который может возникнуть в таких системах — это циклотронный резонанс в присутствии магнитного поля. Он связан с вращением электронной плотности по круговой орбите. Оба типа резонансов позволяют существенно локализовать электромагнитные поля, что нашло применение в усилении рамановского рассеяния, наблюдении нелинейно-оптических эффектов, создании нанолазеров и так далее. Несмотря на достигнутый прогресс, полученные эффекты усиления недостаточны для широкого практического применения.