MIT、チェレンコフ放射によるグラフェンの電気-光変換現象を解明



マサチューセッツ工科大学（MIT）らの研究チームは、グラフェン内部で電気を光に変換する新原理を解明した。チェレンコフ放射（荷電粒子の速度が媒質中の光速を超えるときに光が出る現象）を利用する。2016年6月13日付けの Nature Communications に論文が掲載されている。

チェレンコフ放射は、物質中を進む荷電粒子の速度がその物質中での光速を超えるときに光の衝撃波が生じる現象である。その仕組みは航空機が「音速の壁」を超えたときに生じる衝撃波（ソニックブーム）に類似している。天文学上の超高速の宇宙粒子や、高エネルギー加速器内などで見られる現象であり、通常の地上の技術でチェレンコフ放射が起きることはないと考えられてきた。

しかし、研究チームは今回、グラフェンの内部でチェレンコフ放射による発光が実際に起こりうることを理論的に明らかにした。

グラフェンに光を照射したとき、表面プラズモン効果により、真空中での光速度の数百分の1まで光が減速されることがある。

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グラフェン中でのチェレンコフ放射の概念図（出所：MIT）
http://sustainablejapan.net/app-def/S-102/wp/wp-content/uploads/2016/07/MIT.jpg
http://sustainablejapan.net/?p=6442