Viime vuonna Sheng Zhigaon ryhmä, Fysikaalisten tieteiden instituutin korkean magneettikentän keskuksen tutkija, kehitti aktiivisen ja älykkään terahertsin elektro-optisen modulaattorin, joka luottaa vakaan tilan korkeaan magneettikentän kokeelliseen laitteeseen. Tutkimus julkaistaan ACS Applied Materials & Interfaces -sivustolla.
Vaikka Teraherts -tekniikalla on erinomaiset spektriominaisuudet ja laajat soveltamisnäkymät, sen tekniikan sovellusta rajoittaa edelleen vakavasti terahertsimateriaalien ja terahertsikomponenttien kehittäminen. Heidän joukossaan terahertsiaalton aktiivinen ja älykäs hallinta ulkoisella kentällä on tärkeä tutkimussuunta tällä alalla.
Tutkimusryhmä on keksinyt terahertsin ydinkomponenttien huippuluokan tutkimussuuntaa, ja se on keksinyt terahertsin stressimodulaattorin kaksiulotteisen materiaalin grafeenin perusteella [Adv. Optinen materiaali. 6, 1700877 (2018)], terahertsin laajakaistavalokontrolloitu modulaattori, joka perustuu vahvasti siihen liittyvään oksidiin [ACS Appl. Materiaali. Intern. 12, 48811: n (2020)] ja fononipohjaisen uuden yhden taajuuden magneettikontrolloidun terahertsilähteen [Advanced Science 9, 2103229 (2021)] jälkeen siihen liittyvä elektronioksidi-vanadium-dioksidimuoto valitaan funktionaalisena kerroksena, monikerroksisena rakenteen suunnitteluun ja elektroniseen ohjausmenetelmään. Terahertsin siirron, heijastuksen ja absorption monitoiminen aktiivinen modulaatio saavutetaan (kuva A). Tulokset osoittavat, että läpäisevyyden ja absorptioivisuuden lisäksi heijastavuus- ja heijastusvaihetta voidaan säädellä aktiivisesti myös sähkökenttä, jossa heijastavuusmodulaatiosyvyys voi saavuttaa 99,9% ja heijastusvaihe voi saavuttaa ~ 180O moduloinnin (kuva B). Mielenkiintoisempaa, että älykkään terahertsin sähköohjauksen saavuttamiseksi tutkijat suunnittelivat laitteen, jolla on uusi “terahertsit-sähkö-terahertsit” -silmukka (kuva C). Riippumatta aloitusolosuhteiden ja ulkoisen ympäristön muutoksista, älylaite voi automaattisesti saavuttaa asetetun terahertsin modulaatio -arvon noin 30 sekunnissa.
(a) kaavioelektro -optinen modulaattoriperustuu VO2: een
(b) Lähetyksen, heijastavuuden, absorptio- ja heijastusvaiheen muutokset vaikuttavan virran kanssa
c) Älykkään valvonnan kaavio
Aktiivisen ja älykkään terahertsin kehityselektro-optinen modulaattoriLiittyvät elektroniset materiaalit perustuvat uuden idean Terahertsin älykkään hallinnan toteuttamiseen. Tätä työtä tukivat kansallinen avaintutkimus- ja kehitysohjelma, National Natural Science Foundation ja Anhuin maakunnan korkean magneettikentän laboratoriosuuntarahasto.
Viestin aika: elokuu 08-2023