Өткен жылы Қытай Ғылым академиясының Хэфэй физикалық ғылымдар институтының Жоғары магнит өрісі орталығының зерттеушісі Шэн Чжигаоның командасы тұрақты күйдегі жоғары магнит өрісінің эксперименттік құрылғысына негізделген белсенді және интеллектуалды терагерц электрооптикалық модуляторын жасап шығарды. Зерттеу ACS Applied Materials & Interfaces журналында жарияланған.
Терагерц технологиясы жоғары спектрлік сипаттамаларға және кең қолдану перспективаларына ие болғанымен, оның инженерлік қолданылуы терагерц материалдары мен терагерц компоненттерін әзірлеумен әлі де айтарлықтай шектелген. Олардың ішінде терагерц толқынын сыртқы өріс арқылы белсенді және ақылды басқару осы саладағы маңызды зерттеу бағыты болып табылады.
Терагерц өзек компоненттерін зерттеудің озық бағытына бағытталған зерттеу тобы екі өлшемді графен материалына негізделген терагерц кернеу модуляторын [Adv. Optical Mater. 6, 1700877(2018)], күшті байланысқан оксидке [ACS Appl. Mater. Inter. 12, After 48811(2020)] негізделген терагерц кеңжолақты фотобақыланатын модуляторды және фононға негізделген жаңа бір жиілікті магниттік-бақыланатын терагерц көзіне [Advanced Science 9, 2103229(2021)] негізделген, байланысты электрон оксиді ванадий диоксиді пленкасы функционалдық қабат ретінде таңдалды, көп қабатты құрылым дизайны және электрондық басқару әдісі қабылданды. Терагерцтің берілуін, шағылысуын және сіңірілуін көп функциялы белсенді модуляциялауға қол жеткізілді (а-сурет). Нәтижелер өткізгіштік пен жұтылу қабілетінен басқа, шағылысу және шағылысу фазасын электр өрісі белсенді түрде реттей алатынын көрсетеді, онда шағылысу модуляциясының тереңдігі 99,9%-ға, ал шағылысу фазасы ~180o модуляцияға жетуі мүмкін (b-сурет). Қызығырақ, интеллектуалды терагерц электрлік басқаруына қол жеткізу үшін зерттеушілер жаңа «терагерц – электр-терагерц» кері байланыс циклі бар құрылғыны жасап шығарды (c-сурет). Бастапқы жағдайлар мен сыртқы ортаның өзгеруіне қарамастан, ақылды құрылғы орнатылған (күтілетін) терагерц модуляция мәніне шамамен 30 секунд ішінде автоматты түрде жете алады.
(a) Схема диаграммасыэлектрооптикалық модуляторVO2 негізінде
(b) әсер ететін ток кезінде өткізгіштіктің, шағылыстырудың, сіңірудің және шағылыстыру фазасының өзгерістері
(c) интеллектуалды басқарудың схемалық диаграммасы
Белсенді және ақылды терагерцтің дамуыэлектрооптикалық модуляторбайланысты электрондық материалдарға негізделген бұл жұмыс терагерцті интеллектуалды басқаруды жүзеге асырудың жаңа идеясын ұсынады. Бұл жұмысты Ұлттық негізгі зерттеулер мен әзірлемелер бағдарламасы, Ұлттық жаратылыстану ғылымдары қоры және Аньхой провинциясының Жоғары магнит өрісі зертханасының бағыт қоры қолдады.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 8 тамыз