Πέρυσι, η ομάδα του Sheng Zhigao, ερευνητή στο κέντρο υψηλού μαγνητικού πεδίου του Ινστιτούτου Φυσικών Επιστημών HEFEI, της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, ανέπτυξε μια ενεργό και έξυπνη ηλεκτρο-οπτική διαμορφωτή Terahertz που βασίζεται στην πειραματική συσκευή υψηλού μαγνητικού πεδίου σταθερής κατάστασης. Η έρευνα δημοσιεύεται σε ACS Applied Materials & Interfaces.
Παρόλο που η τεχνολογία Terahertz έχει ανώτερα φασματικά χαρακτηριστικά και ευρείες προοπτικές εφαρμογής, η εφαρμογή της μηχανικής εξακολουθεί να περιορίζεται σοβαρά από την ανάπτυξη υλικών Terahertz και εξαρτημάτων Terahertz. Μεταξύ αυτών, ο ενεργός και έξυπνος έλεγχος του κύματος terahertz από το εξωτερικό πεδίο είναι μια σημαντική ερευνητική κατεύθυνση στον τομέα αυτό.
Στοχεύοντας στην κατεύθυνση της αιχμής της ερευνητικής κατεύθυνσης των βασικών στοιχείων του Terahertz, η ερευνητική ομάδα εφευρέθηκε ένας διαμορφωτής στρες Terahertz με βάση το δισδιάστατο υλικό Graphene [Adv. Οπτικό mater. 6, 1700877 (2018)], ένας ρυθμιστής φωτοκαγώνων ευρυζωνικού συστήματος Terahertz με βάση το έντονα σχετιζόμενο οξείδιο [ACS Appl. Μητήρ. Ενταφιάζω. 12, μετά το 48811 (2020)] και το νέο μαγνητικό ελεγχόμενο με φωνή-ελεγχόμενη από φωνή-ελεγχόμενη πηγή Terahertz [Advanced Science 9, 2103229 (2021)], επιλέγεται το σχετικό φιλμ διοξειδίου του οξειδίου ηλεκτρονίου οξειδίου και η ηλεκτρονική μέθοδος ελέγχου. Η πολυλειτουργική ενεργή διαμόρφωση της μετάδοσης, της αντανάκλασης και της απορρόφησης του terahertz επιτυγχάνεται (Σχήμα Α). Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι εκτός από τη μετάδοση και την απορροφητικότητα, η φάση ανακλαστικότητας και αντανάκλασης μπορεί επίσης να ρυθμιστεί ενεργά από το ηλεκτρικό πεδίο, στο οποίο το βάθος διαμόρφωσης ανακλαστικότητας μπορεί να φθάσει το 99,9% και η φάση αντανάκλασης μπορεί να φθάσει τη διαμόρφωση ~ 180o (Σχήμα Β). Πιο ενδιαφέρον, για να επιτευχθεί έξυπνος ηλεκτρικός έλεγχος Terahertz, οι ερευνητές σχεδίασαν μια συσκευή με ένα νέο βρόχο ανατροφοδότησης "Terahertz-Electric-Terahertz" (Σχήμα Γ). Ανεξάρτητα από τις αλλαγές στις συνθήκες εκκίνησης και στο εξωτερικό περιβάλλον, η έξυπνη συσκευή μπορεί να φτάσει αυτόματα στην (αναμενόμενη) τιμή διαμόρφωσης terahertz σε περίπου 30 δευτερόλεπτα.
(α) Σχηματικό διάγραμμα ενόςηλεκτρικός οπτικός διαμορφωτήςμε βάση το VO2
(β) Μεταβολές της μεταφοράς, της ανακλαστικότητας, της απορροφητικότητας και της φάσης προβληματισμού με εντυπωσιακό ρεύμα
(γ) Σχηματικό διάγραμμα έξυπνου ελέγχου
Η ανάπτυξη ενός ενεργού και έξυπνου terahertzηλεκτρο-οπτικός διαμορφωτήςΜε βάση τα συσχετισμένα ηλεκτρονικά υλικά παρέχει μια νέα ιδέα για την πραγματοποίηση του ευφυούς ελέγχου του Terahertz. Το έργο αυτό υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Πρόγραμμα Ερευνών και Ανάπτυξης του Εθνικού Κληνιού, το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών και το Ταμείο Εργαστηριακής Διευθυντής Υψηλής Μαγνητικής Πεδίου της επαρχίας Anhui.
Χρόνος δημοσίευσης: Αυγ-08-2023