Өткөн жылы Кытай Илимдер академиясынын Хэфэй физикалык илимдер институтунун Жогорку магниттик талаа борборунун изилдөөчүсү Шэн Чжигаонун командасы туруктуу абалдагы жогорку магниттик талаа эксперименталдык түзмөгүнө негизделген активдүү жана акылдуу терагерц электро-оптикалык модуляторду иштеп чыгышкан. Изилдөө ACS Applied Materials & Interfaces журналында жарыяланган.
Терагерц технологиясы жогорку спектрдик мүнөздөмөлөргө жана кеңири колдонуу келечегине ээ болгону менен, анын инженердик колдонулушу терагерц материалдарынын жана терагерц компоненттеринин өнүгүшү менен дагы эле олуттуу чектелүү. Алардын арасында терагерц толкунун тышкы талаа аркылуу активдүү жана акылдуу башкаруу бул тармактагы маанилүү изилдөө багыты болуп саналат.
Терагерцтин өзөктүк компоненттеринин алдыңкы изилдөө багытын көздөп, изилдөө тобу эки өлчөмдүү графен материалына негизделген терагерцтик чыңалуу модуляторун [Adv. Optical Mater. 6, 1700877(2018)], күчтүү байланышкан оксидге [ACS Appl. Mater. Inter. 12, After 48811(2020)] негизделген терагерцтик кең тилкелүү фотобашкарылуучу модуляторду жана фонондук негиздеги жаңы бир жыштыктагы магниттик-башкарылуучу терагерц булагын [Advanced Science 9, 2103229(2021)] ойлоп табышты, байланышкан электрондук кычкыл ванадий диоксидинин пленкасы функционалдык катмар катары тандалып алынды, көп катмарлуу түзүлүштүн дизайны жана электрондук башкаруу ыкмасы кабыл алынды. Терагерцтин берилишинин, чагылдырылышынын жана сиңирилишинин көп функциялуу активдүү модуляциясы ишке ашырылды (а-сүрөт). Жыйынтыктар көрсөткөндөй, өткөрүмдүүлүк жана сиңирүүчүлүктөн тышкары, чагылдыруу жана чагылдыруу фазасы электр талаасы менен да активдүү түрдө жөнгө салынышы мүмкүн, мында чагылдыруу модуляциясынын тереңдиги 99,9% га, ал эми чагылдыруу фазасы ~180o модуляцияга жетиши мүмкүн (b-сүрөт). Андан да кызыгы, акылдуу терагерц электрдик башкарууга жетүү үчүн изилдөөчүлөр жаңы "терагерц – электр-терагерц" кайтарым байланыш цикли бар түзмөктү иштеп чыгышкан (c-сүрөт). Баштапкы шарттардын жана тышкы чөйрөнүн өзгөрүшүнө карабастан, акылдуу түзмөк болжол менен 30 секунддун ичинде белгиленген (күтүлгөн) терагерц модуляциясынын маанисине автоматтык түрдө жете алат.
(а) Схемалык диаграммаэлектро-оптикалык модуляторVO2 негизинде
(b) таасир этүүчү ток менен өткөрүмдүүлүктүн, чагылдыруучулуктун, сиңирүүчүлүктүн жана чагылдыруу фазасынын өзгөрүүлөрү
(c) акылдуу башкаруунун схемалык диаграммасы
Активдүү жана акылдуу терагерцтин өнүгүшүэлектро-оптикалык модуляторбайланыштуу электрондук материалдарга негизделген бул иш терагерцтик акылдуу башкарууну ишке ашыруу үчүн жаңы идеяны сунуштайт. Бул иш Улуттук негизги изилдөө жана өнүктүрүү программасы, Улуттук жаратылыш таануу илимдери фонду жана Аньхой провинциясынын Жогорку магниттик талаа лабораториясынын багыттоо фонду тарабынан колдоого алынган.
Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 8-августу