發表在ACS Nano上的一項國際研究表明，對石墨烯光學特性的控制達到了前所未有的水平。這項工作在從光子學到電信等不同技術領域都有很好的應用前景。

石墨烯是有史以来最薄的材料，其厚度只有一个原子层，比十亿分之一米还薄，它能够通过其电荷载流子的光激发，有效地吸收从可见光到红外线的光线。在吸收光之后，其光激发的电荷载流子在几皮秒内冷却到最初的平衡状态，相当于百万分之一秒的时间。这一松弛过程的显著速度使得石墨烯在许多技术应用中特别有前途，包括光探测器、光源和调制器。

最近發表在ACS Nano上的一項研究表明，石墨烯電荷載流子的弛豫時間可以通過施加外部電場而被大大改變。這項研究是在CNR-IFN、米蘭理工大學、比薩大學、劍橋石墨烯中心（英國）和巴塞羅那ICN2（西班牙）之間的國際合作中構完成。

研究人員觀察到的石墨烯中電荷載流子弛豫時間的變化，顯示了對晶體光學響應前所未有的控制水平，並允許使用單一材料獲得大量不同的行為。這項工作為開發利用控制電荷載體的弛豫時間來支持新功能的設備鋪平了道路。例如，如果石墨烯被用作激光腔中的可飽和吸收體以產生超短光脈衝，通過改變電荷載體的弛豫時間，可以控制輸出脈衝的時間。

用來研究石墨烯的特定裝置被證明是觀察其光學特性隨外部電場變化強大可調性的關鍵，它允許通過利用離子液體門控在廣泛的範圍內改變電荷載體的數量，這是一種被引入研究超導體的最先進技術。

這項工作代表了致力於研究石墨烯中超快載流子動力學的長期研究合作的最新步驟，旨在探索這種迷人材料的巨大潛力。這一發現對許多技術應用具有重大意義，從用於脈衝激光源或防止光學元件損壞的光學限制器的光子學，到用於超快探測器和調製器的材料。