科学家发现，激光能够诱导石墨烯泡沫发射热白光

从用红外激光二极管的聚焦连续波束照射的多孔石墨烯泡沫观察到激光诱导的白光发射。已经发现，发射强度随着激光功率密度的增加而指数地增加，具有约ca的饱和水平。 1.5 W，其特征在于稳定的发射条件。还观察到白光发射在空间上限于照明激光的焦点尺寸。还讨论了激光诱导的白光发射的几个其他特征。观察到白光发射高度依赖于电场强度，允许调节发射强度。电场强度ca。 0.5V /μm能够将白光强度降低一半。根据雪崩多光子电离，价间电荷转移和可能的等离子体累积过程讨论了激光诱导的白光发射的起源及其特征。示出了激光诱导的白光发射可以很好地用于新型的白光源中。

（a）在真空反应杯的石墨烯泡沫; （b）石墨烯泡沫发射仅由在石墨烯泡沫的表面上的点显示出照明的照片; （?）石墨烯泡沫的激光诱导强烈白色发光的照片。

通过使用氧化石墨烯作为前体的溶胶 - 凝胶法进行石墨烯泡沫合成。合成的详细描述可以在补充材料中找到。使用Jeol JSM-6610LVnx扫描电子显微镜（SEM）分析样品的形态。使用配有VIS激光器（514nm，10mW）和CCD照相机的Renishaw inVia拉曼显微镜（20x放大）在环境条件下收集拉曼光谱。使用975nm连续波（CW）半导体激光二极管（LD）作为激发源和Avantes AVS-USB2000 CCD光谱仪作为检测器测量光致发光（PL）发射光谱。使用装有Pfeiffer涡轮分子泵单元（TMH071P）的玻璃真空室实现低压条件。使用该装置达到的最佳真空水平为10-4hPa。使用连接到Ocean Optics USB2000 + CCD检测器和8W 975nm LD的2“积分球（ThorLabs）进行PL量子产率（QY）测量。使用四端子感测装置在真空下进行光电导率测量，使用银电极和金线以及具有100mV探测电压的Keithley 2400 Source-meter。电子发射实验在典型的两电极设置中在真空（10-4hPa）下进行。阳极 - 阴极距离设定为约1m。通过薄玻璃间隔物。通过在电弧中溅射材料，将石墨烯沉积在阴极的表面。在电场强度（0-7V /μm）的宽范围内测量电子发射。

激光诱导白光发射

将石墨烯泡沫样品置于真空中（图1a），并与具有975nm的发射波长的激发激光的聚焦光束相互作用。 在LIWE实验的过程中，发现强烈的白色照明仅发生在照射石墨烯泡沫表面的前部的聚焦激光束的斑点（图1b）。 随着激光功率的增加，非常明亮的发射显然是石墨烯泡沫的涂层表面（图1c）。 必须指出的是，LIWE发射高度局限于激光点点。 即使对于变薄（约1mm-2mm）的样品，也没有观察到透射的LIWE光。

（a）LIWE的下同时照明的照片用808操作两个激光器和石墨烯泡沫的975纳米和（b）在1.6瓦激发功率条件单，双激励测定各LIWE光谱。

石墨烯泡沫的LIWE潜在应用于灯泡

LIWE灯泡如图1所示。 8a由直径为5cm，长度为10cm的管形式的密封玻璃容器制成。将石墨烯泡沫放置在细铜线篮中并在降低的压力气氛（0.1mbar）中悬挂在内部。用980nm激光二极管的聚焦光束照射石墨烯泡沫。在1.5W的照射功率下获得了白色照明的强烈的亮度。

（a）来自具有石墨烯泡沫的灯泡的白色发射的照片。 （b）在975nm激光二极管激发下石墨烯泡沫的发射强度的稳定性。 （c）色度坐标（CIE 1938）。

在非常高的光密度激发条件下，在650nm的发射峰处长时间段（8分钟）（图8b）测量石墨烯泡沫的LIWE强度的稳定性。在整个实验持续时间中未观察到强度的降低，表明石墨烯是用于稳定的白光源的合适的候选材料。使用补充（图S4）中所示的设置测量LIWE灯泡的发光效率。测得为6.98lm / W，比钨灯泡高32％。

由于白色发射仅在入射聚焦激光束的斑点处发生，所以似乎可以通过同时照射几个聚焦在不同斑点的IR激光束来增强石墨烯泡沫的有效照明的面积，其中有效的强白光源。

图c清楚地示出了白点的黄色偏移，这对于照明应用是非常方便的，因为由于人类适应自然光源，热白光是高度追求的。