Vorig jaar ontwikkelde het team van Sheng Zhigao, een onderzoeker aan het High Magnetic Field Center van het Hefei Institute of Physical Sciences, Chinese Academy of Sciences, een actieve en intelligente terahertz elektro-optische modulator, gebaseerd op de stabiele experimentele hoge magnetische velden. apparaat. Het onderzoek is gepubliceerd in ACS Applied Materials & Interfaces.
Hoewel terahertz-technologie superieure spectrale kenmerken en brede toepassingsmogelijkheden heeft, wordt de technische toepassing ervan nog steeds ernstig beperkt door de ontwikkeling van terahertz-materialen en terahertz-componenten. Onder hen is de actieve en intelligente controle van terahertzgolven door een extern veld een belangrijke onderzoeksrichting op dit gebied.
Met het oog op de baanbrekende onderzoeksrichting van terahertz-kerncomponenten heeft het onderzoeksteam een terahertz-spanningsmodulator uitgevonden, gebaseerd op het tweedimensionale materiaal grafeen [Adv. Optische Mater. 6, 1700877(2018)], een Terahertz breedband fotogestuurde modulator gebaseerd op het sterk geassocieerde oxide [ACS Appl. Mater. Onder. 12, Na 48811(2020)] en op fononen gebaseerde nieuwe magnetisch gestuurde terahertzbron met één frequentie [Advanced Science 9, 2103229(2021)], wordt de bijbehorende elektronoxide-vanadiumdioxidefilm geselecteerd als de functionele laag, meerlaagse structuur ontwerp en elektronische controlemethode worden aangenomen. Er wordt multifunctionele actieve modulatie van terahertz-transmissie, reflectie en absorptie bereikt (Figuur a). De resultaten laten zien dat naast de transmissie- en absorptievermogen, de reflectiviteits- en reflectiefase ook actief kunnen worden gereguleerd door het elektrische veld, waarbij de modulatiediepte van de reflectiviteit 99,9% kan bereiken en de reflectiefase ~180o modulatie kan bereiken (Figuur b) . Interessanter is dat de onderzoekers, om intelligente terahertz elektrische besturing te bereiken, een apparaat ontwierpen met een nieuwe “terahertz – elektrische terahertz” feedbacklus (figuur c). Ongeacht de veranderingen in de startomstandigheden en de externe omgeving kan het slimme apparaat automatisch de ingestelde (verwachte) terahertz-modulatiewaarde in ongeveer 30 seconden bereiken.
(a) Schematisch diagram van eenelektro-optische modulatorgebaseerd op VO2
(b) veranderingen in transmissie, reflectiviteit, absorptievermogen en reflectiefase met opgedrukte stroom
(c) schematisch diagram van intelligente besturing
De ontwikkeling van een actieve en intelligente terahertzelektro-optische modulatorgebaseerd op bijbehorende elektronische materialen biedt een nieuw idee voor de realisatie van terahertz intelligente besturing. Dit werk werd ondersteund door het National Key Research and Development Program, de National Natural Science Foundation en het High Magnetic Field Laboratory Direction Fund van de provincie Anhui.
Posttijd: 08 augustus 2023