Nichée entre les ondes radio et la lumière infrarouge se trouve la partie térahertz (THz) du spectre électromagnétique. En ajoutant un peu de graphène à l'échelle nanométrique, les chercheurs ont trouvé un meilleur moyen de régler le rayonnement d'un émetteur THz.
Des chercheurs de l'Université de Notre Dame dans l'Indiana ont exploité une autre des propriétés remarquables du graphène pour mieux contrôler une partie relativement indomptée du spectre électromagnétique :la bande térahertz.
Le rayonnement térahertz offre de nouvelles opportunités alléchantes dans les communications, l'imagerie médicale, et détection chimique. À cheval sur la transition entre les ondes radio à plus haute énergie et la lumière infrarouge à plus faible énergie, les ondes térahertz sont notoirement difficiles à produire, détecter, et moduler. Modulation, ou faire varier la hauteur des ondes térahertz, est particulièrement important car un signal modulé peut transporter des informations et est plus polyvalent pour des applications telles que la détection chimique et biologique. Certaines des technologies térahertz les plus prometteuses d'aujourd'hui sont basées sur de petites structures de type transistor à semi-conducteur capables de moduler un signal térahertz à température ambiante, ce qui est un avantage significatif par rapport aux modulateurs antérieurs qui ne pouvaient fonctionner qu'à des températures extrêmement froides.
Malheureusement, ces dispositifs de type transistor reposent sur une fine couche de métal appelée "porte métallique" pour régler le signal térahertz. Cette porte métallique réduit considérablement la force du signal et limite la modulation du signal à 30 %. Comme indiqué dans le journal de l'AIP Lettres de physique appliquée , en remplaçant la grille métallique par une seule couche de graphène, les chercheurs ont prédit que la plage de modulation peut être considérablement étendue pour dépasser 90 %. Cette modulation est contrôlée en appliquant une tension entre le graphène et le semi-conducteur. Contrairement au modulateur à grille métallique, la conception en graphène a à peine diminué la puissance de sortie de l'énergie térahertz. Constitué d'une feuille d'atomes de carbone d'une épaisseur d'un atome, le graphène possède une foule de propriétés étonnantes :il est remarquablement fort, un superbe isolant thermique, conducteur d'électricité, et maintenant un meilleur moyen de moduler le rayonnement térahertz.
