红外传感新材料与结构

红外传感新材料与结构

由科瑞亚·瓦莱里奥·普拉内里(Icrea Valerio Pruneri)领导的光电子学研究小组研究和开发了光子学行业的新的先进材料和设备,并寻求用这些材料改进传感技术。在最近发表在《纳米莱特和先进光学材料》上的两项研究中,ICFO的一个研究小组已经能够报告以下能够提高基于石墨烯的纳米结构传感能力的成果。

在第一项研究中,ICFO研究人员Kavitha K.Gopalan、Bruno Paulillo、Daniel Rodrigo和Nestor Bareza,在ICFO Valerio Pruneri的ICrea教授的带领下,与丹麦理工大学的David M.A.Mackenzie、Patrick R.Whelan和Abhay Shivayogimath合作,首次报道了使用石墨烯纳米结构和一种可扩展的纳米压印技术,用于制造可调谐的石墨烯纳米孔阵列表面,能够在中红外范围(1300–1600 cm–1)内感应等离子体振动。这种特性使其成为工业应用中的一种有趣的纳米结构(如中红外生物传感器或光电探测器),因为这种技术能够激发多种等离子体模式,使其能够进行多波段传感,而纳米带或其他局部共振结构不可行。

在第二项研究中,ICFO研究人员Kavitha K.Gopalan、Daniel Rodrigo、Bruno Paulillo,由ICFO Valerio Pruneri的ICrea教授领导,与康宁公司的Kamal K.Soni合作,报告了使用Yttria稳定氧化锆(YSZ)陶瓷作为一种灵活稳定的红外纳米光学平台。在他们的研究中,研究小组将YSZ基板与金属纳米结构和石墨烯结合,以展示新的等离子、极化和透明加热装置,克服了其他基板(如氟化钙和硒化锌)存在的脆弱性和长期功能性问题。他们还表明,这种材料具有机械柔性,非常适合制造可折叠或可弯曲装置,以及低成本的大规模卷对卷制造工艺。这一发现证明了这种材料是红外应用的理想材料,它可以覆盖热成像、化学和生物振动光谱等。

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