На основе графена создан новый тип детекторов излучения.
Термоэлектрические свойства углеродного материала графена были использованы для создания нового типа детекторов излучения, болометра с быстрым ответом. Новое устройство имеет быстрое время отклика и, в отличие от детектора излучения, может работать в широком диапазоне температур. Низкозатратная система может быть легко масштабирована для коммерческих применений.
Многообещающее открытие в 2004 году аллотропа углерода, графена, который является по существу однослойным материалом, дало новую надежду многим технологиям как альтернатива более обычным материалам. Но его применение пошло не такими быстрыми темпами как хотелось, поскольку, к сожалению, для этого материала существуют серьезные фундаментальные ограничения и реальные промышленные применения графена весьма ограничены.
Тем не менее, есть нишевые приложения, которые могут использовать некоторые основные свойства графена. В разработанном графеновом болометре радиация, попадающая на устройство, приводит к нагреву, которое побуждает электроны двигаться. Это создает электрическое поле и, следовательно, разность потенциалов на устройстве. Это изменение напряжения дает приводит к измерению количества излучения, попадающего на устройство. Другие устройства полагаются на внешний источник питания, чтобы выявить это напряжение. Простой механизм, проявляющийся в термоэлектрическом эффекте в устройстве графена, позволяет избежать необходимости внешнего источника питания. Графен, используемый в новом болометре, мал по размеру, что позволяет быстро реагировать на излучение. По своей природе он может продолжать работать до температуры около 200 градусов Цельсия; обычные болометры работают только при криогенных температурах, что является еще одним значительным ограничением.
Источник: Skoblin et al Appl Phys Lett, (2018) 112, 063501; DOI: 10.1063/1.5009629