控制電子電流對(duì)于現(xiàn)代電子學(xué)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，因?yàn)閿?shù)據(jù)和信號(hào)都是由高速控制的電子流傳輸?shù)摹ｋS著技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于傳輸速度的要求也越來(lái)越多。在埃爾朗根-紐倫堡的弗里德里希亞力山大大學(xué)（FAU）的物理學(xué)家已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了在石墨烯中使用一個(gè)單一的飛秒激光脈沖接通電流傳輸，一個(gè)飛秒相當(dāng)于十億分之一秒的一百萬(wàn)分之一。這相對(duì)于當(dāng)今最有效的晶體管還要快一千倍以上。 1F }mlyS  
t&Z:G<;  
j8#B  
科學(xué)家已經(jīng)表明，在氣體、絕緣材料和半導(dǎo)體材料中用光引導(dǎo)電子是可能的。因此，從原理上講，可以實(shí)現(xiàn)電流的控制。然而，這個(gè)概念還沒(méi)有被應(yīng)用于金屬材料，因?yàn)楣馔ǔ２荒艽┩覆牧蟻?lái)控制電子。為了避免這種情況的影響，在Peter Hommelhoff教授和Heiko Weber教授的研究小組中，物理學(xué)家們利用了石墨烯，這種材料僅由一層碳原子組成。盡管石墨烯是一種很好的導(dǎo)體，但它的厚度足以讓一些光線穿透材料并實(shí)現(xiàn)電子的移動(dòng)控制。 XW9 [VUW~  

e+>&
? x  
在他們的實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家們用特別設(shè)計(jì)的波形在石墨烯上發(fā)射極短的激光脈沖。當(dāng)這些光波擊中了石墨烯時(shí)，里面的電子被投擲在一個(gè)方向，像鞭子的作用一樣。在強(qiáng)烈的光場(chǎng)下，電流會(huì)在一個(gè)光周期產(chǎn)生，即半個(gè)飛秒的時(shí)長(zhǎng)。令人驚訝的是，盡管在這種巨大的力的作用下，量子力學(xué)仍然起著關(guān)鍵的作用，Takuya Higuchi博士說(shuō)，他是該研究論文的第一作者。 CF+:9PG  
研究人員發(fā)現(xiàn)石墨烯中的電流產(chǎn)生過(guò)程遵循復(fù)雜的量子力學(xué)。電子通過(guò)兩條路徑從初始狀態(tài)到激發(fā)態(tài)，而不是同一條通向同一目的地的分叉路。像波一樣，電子可以在分叉處同時(shí)在兩條路上流動(dòng)。根據(jù)分裂的電子波之間的相對(duì)相位，當(dāng)它們?cè)俅蜗嘤鰰r(shí)，電流可能非常大，或者根本就不存在。這就像水波一樣。 *`.4M)Ym~  
k84JDPu#  
想象一個(gè)波浪沖擊著建筑物的墻壁，同時(shí)向建筑物的左邊和右邊流動(dòng)。在大樓的盡頭，兩部分又相遇了。如果部分波在峰值處相遇，就會(huì)產(chǎn)生非常大的波，結(jié)果就是電流之和。如果一個(gè)波的高峰期，與另一個(gè)波的最低點(diǎn)相遇，那兩者就會(huì)相互抵消，沒(méi)有電流存在，Peter Hommelhoff教授說(shuō)。我們可以利用光波來(lái)調(diào)節(jié)電子移動(dòng)，并產(chǎn)生部分電能。 ZVmgQ7m  
}9ZcO\M  
這一結(jié)果是電子學(xué)與光學(xué)結(jié)合的又一重要研究進(jìn)展。在未來(lái)，該方法可以為實(shí)現(xiàn)超快電子在光頻率下的工作打開(kāi)一扇大門(mén)。 LuIs4&
[EW