Imaging electric field dynamics with graphene optoelectronics.
Imaging electric field dynamics with graphene optoelectronics.
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DOI：
10.1038/ncomms13704
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发表时间：
2016-12-16
影响因子：
16.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
在液体中使用电场进行信号和控制是广泛的，从细胞中的生物电活动到芯片实验室设备中微结构的电操作。然而，一个合适的工具来解决大动态范围内电场的时空分布尚未开发。本文提出了一种无标记的局部电场实时成像方法。我们的技术将石墨烯独特的门可变光学跃迁与关键耦合的平面波导平台相结合，使局部电场的高灵敏度检测具有几微伏的电压灵敏度，数十微米的空间分辨率和超过数十千赫兹的频率响应。我们的成像平台能够在大视场上并行检测电场，并且可以针对从芯片实验室设备工程到分析生物电现象的广泛应用进行定制。对电场的检测是化学和生物过程的核心，但仅限于测量电流（例如电极）和二次报告（例如荧光染料）。在这里，作者展示了一个能够以高时空分辨率成像电场动力学的光学平台。
The use of electric fields for signalling and control in liquids is widespread, spanning bioelectric activity in cells to electrical manipulation of microstructures in lab-on-a-chip devices. However, an appropriate tool to resolve the spatio-temporal distribution of electric fields over a large dynamic range has yet to be developed. Here we present a label-free method to image local electric fields in real time and under ambient conditions. Our technique combines the unique gate-variable optical transitions of graphene with a critically coupled planar waveguide platform that enables highly sensitive detection of local electric fields with a voltage sensitivity of a few microvolts, a spatial resolution of tens of micrometres and a frequency response over tens of kilohertz. Our imaging platform enables parallel detection of electric fields over a large field of view and can be tailored to broad applications spanning lab-on-a-chip device engineering to analysis of bioelectric phenomena. Detection of electric fields, central to chemical and biological processes, has been limited to measurements of current (e.g., electrodes) and secondary reporters (e.g., fluorescent dyes). Here, the authors demonstrate an optical platform capable of imaging electric field dynamics with high spatio-temporal resolution.
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影响因子：
56.9
作者：
Nair, R. R.;Blake, P.;Geim, A. K.
通讯作者：
Geim, A. K.
细胞外田地和电流的起源-EEG，ECOG，LFP和尖峰。
DOI：
10.1038/nrn3241
发表时间：
2012-05-18
期刊：
Nature reviews. Neuroscience
影响因子：
--
作者：
Buzsáki G;Anastassiou CA;Koch C
通讯作者：
Koch C
影响因子：
4.6
作者：
Lee, Seung Hoon;Choi, Jeongmook;Kim, Hyeon-Don;Choi, Hyunyong;Min, Bumki
通讯作者：
Min, Bumki
影响因子：
10.8
作者：
Gan, Xuetao;Mak, Kin Fai;Englund, Dirk
通讯作者：
Englund, Dirk
影响因子：
6.1
作者：
Hunt, Thomas P.;Issadore, David;Westervelt, R. M.
通讯作者：
Westervelt, R. M.