低激光能量密度下的非常規(guī)吸收行為
 

         在最初實驗中，石墨烯是通過剝離更薄的石墨層制成的。石墨是黑色的，因此石墨烯也是黑色的。用科學語言來表達就是：它在可見光和紅外光譜等較寬的帶寬上顯示出強烈的光吸收特性。
 

         來自德國亥姆霍茲德累斯頓羅森多夫研究中心（HZDR）的一群科學家們仔細地研究了石墨烯的IR吸收特性。通過與來自柏林、哥德堡和亞特蘭大研究小組進行的共同研究，他們發(fā)現(xiàn)了石墨烯全新的吸收特性。
 

         到目前為止，我們知道石墨烯能在一定的激光能量密度下褪色。可以與其他材料一起使用，在超快激光系統(tǒng)中形成被動吸收體的可逆效應(yīng)。這種過程能在激光腔中實現(xiàn)強大的超短脈沖。因此，它對于產(chǎn)生亞皮秒激光脈沖具有極大的價值。
 

         研究人員發(fā)現(xiàn)，當波長為30至40飛秒的強烈紅外脈沖照射到石墨烯上時，出現(xiàn)了兩種褪色現(xiàn)象：第一種為每平方厘米7微焦耳，另一種為每平方厘米10微焦耳。第一個結(jié)果低得驚人，并且和新的理論預(yù)測一致。他們假設(shè)該效應(yīng)是基于涉及電子的多粒子散射。這種情況是史無前例的，并且與第二種褪色現(xiàn)象的模式不同。
 

         在低能量密度下的褪色取決于電子移動率，因此速度非常快。這能支持高循環(huán)率，也正是高平均功率飛秒激光系統(tǒng)所需的。鑒于石墨烯的廣泛吸收光譜特性，它可用于幾乎整個可見光譜和IR光譜。
 

         HZDR專家Jacob Konig-Otto表示：“石墨烯是一種非常有前途的吸收材料，其性能非常穩(wěn)定，非常適合廣泛的波長。我們的研究結(jié)果有助于了解其基本過程，并有助于構(gòu)建更好的吸收體。”