laboratoire pierre aigrain
électronique et photonique quantiques
 
laboratoire pierre aigrain
 

Spectroscopie térahertz ultra-rapide

Graphène pour la technologie THz


Le graphène possède des propriétés exceptionnelles qui sont fascinantes pour l’étude de phénomènes physiques fondamentaux aux fréquences THz mais qui sont aussi très attractives pour la technologie THz. Par exemple, les photons THz peuvent initier des transitions interbandes, ce qui n’a pas d’équivalent dans les matériaux semiconducteurs conventionnels. A l’aide d’une simple tension de grille, il est possible de contrôler la force de ces transitions interbandes via l’ajustement du niveau de Fermi. De plus, la relation de dispersion en énergie linéaire des porteurs de charge dans le graphène associée à la vitesse élevée des électrons donne lieu à des propriétés nonlinéaires exaltées. Enfin, les résonances plasmon dans le graphène sont accordables sur une plage étendue de fréquences THz et elles possèdent des forces d’oscillateurs remarquablement élevées. L’objectif principal de notre travail est d’étudier le graphène et les nanostructures de graphène dans la gamme spectrale THz. Nous nous intéressons en particulier aux mécanismes physiques qui peuvent être à l’origine d’une émission cohérente de rayonnement THz et de l’effet laser, tels que l’émission radiative et l’effet photon drag. En utilisant des expériences de pompe optique-sonde THz, la dynamique de relaxation des porteurs chauds est sondée ce qui donne accès aux principales échelles de temps de ces mécanismes physiques.