據(jù)麥姆斯咨詢報道，莫斯科物理技術(shù)研究院的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，石墨烯可能是制造一種等離子裝置的理想材料。應(yīng)用石墨烯的這種等離子裝置能夠在分子層面上檢測爆炸物、有毒化學(xué)品和其它有機(jī)化合物。

　　科學(xué)界長期以來一直致力于研究“等離子體”這種準(zhǔn)粒子的潛在應(yīng)用。在《PhysicalReviewB》雜志近期發(fā)表的一篇論文中，研究者指出，在固態(tài)物質(zhì)中，自由電子的振動自由運(yùn)動構(gòu)成固體等離子體，充分利用它們的物理特性，或可為高精度電子和光學(xué)研究帶來新突破。

　　金屬、類金屬中通常含有密度較高的自由電子，因此，科學(xué)家尤為關(guān)注在這些材料中，電磁波與等離子體表面作用所引起的物理效應(yīng)增強(qiáng)。亞波長光聚合（sub-wavelengthlightfocusing）或能開啟等離子體效應(yīng)的一項重要潛在應(yīng)用，它能夠?qū)⒌入x子體測量裝置的靈敏度提高到足以辨別單個分子。

　　這樣的測量靈敏度超越了所有傳統(tǒng)（經(jīng)典）光學(xué)儀器的測量范圍。然而，等離子體在金屬中會因為電阻的存在迅速失去能量，因此它們不能自我穩(wěn)定存在。為了突破這個難題，科學(xué)家致力于研究具有預(yù)先確定的微型結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，這其中便包括石墨烯。

　　由YuriiLozovik教授領(lǐng)導(dǎo)的納米結(jié)構(gòu)光譜學(xué)實驗室團(tuán)隊開發(fā)了一種量子模型，能夠預(yù)測石墨烯中的等離子體運(yùn)動，展示表面等離子體發(fā)射二極管（SPED）和等離激子納米激光器（Spaser）的運(yùn)行，等離激子納米激光器的結(jié)構(gòu)中包含一層石墨烯。這些裝置都能夠在紅外光譜區(qū)域中工作，都具有很廣泛的應(yīng)用空間，比如探測可爆炸物和有毒化學(xué)品。

　　該研究團(tuán)隊成員之一AlexanderDorofeenko介紹道：“基于石墨烯的等離激子納米激光器可用于緊湊型光譜測量設(shè)備的設(shè)計開發(fā)，實現(xiàn)物體單個分子的探測，這將產(chǎn)生很多潛在的重要應(yīng)用。這些基于石墨烯的傳感器，能夠通過探測有機(jī)物分子的特征躍遷振動（分子的“指紋”）而檢測有機(jī)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)。分子特征躍遷振動產(chǎn)生的光譜的發(fā)射和吸收波長都落在了中紅外光譜區(qū)域，而這些光譜區(qū)域正好是基于石墨烯的等離激子納米激光器的運(yùn)行區(qū)域。”