Tahun lalu, tim Sheng Zhigao, seorang peneliti di Pusat Medan Magnet Tinggi dari Institut Ilmu Fisika Hefei, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, mengembangkan modulator elektro-optik terahertz aktif dan cerdas yang mengandalkan eksperimen medan magnet tinggi dalam kondisi stabil. perangkat. Penelitian ini dipublikasikan di ACS Applied Materials & Interfaces.
Meskipun teknologi terahertz memiliki karakteristik spektral yang unggul dan prospek penerapan yang luas, penerapan tekniknya masih sangat dibatasi oleh pengembangan material terahertz dan komponen terahertz. Diantaranya, pengendalian gelombang terahertz secara aktif dan cerdas oleh medan eksternal merupakan arah penelitian penting dalam bidang ini.
Bertujuan untuk arah penelitian mutakhir komponen inti terahertz, Tim peneliti telah menemukan modulator tegangan terahertz berdasarkan material graphene dua dimensi [Adv. Materi Optik. 6, 1700877(2018)], modulator fotokontrol broadband Terahertz berdasarkan oksida berasosiasi kuat [ACS Appl. Materi. Antar. 12, Setelah 48811(2020)] dan sumber terahertz terkontrol magnetik frekuensi tunggal baru berbasis fonon [Advanced Science 9, 2103229(2021)], film vanadium dioksida oksida elektron terkait dipilih sebagai lapisan fungsional, struktur multi-lapisan desain dan metode kontrol elektronik diadopsi. Modulasi aktif multifungsi transmisi terahertz, refleksi dan penyerapan tercapai (Gambar a). Hasilnya menunjukkan bahwa selain transmitansi dan absorptivitas, fase reflektifitas dan refleksi juga dapat diatur secara aktif oleh medan listrik, dimana kedalaman modulasi reflektifitas dapat mencapai 99,9% dan fase refleksi dapat mencapai modulasi ~180o (Gambar b) . Menariknya lagi, untuk mencapai kontrol listrik terahertz yang cerdas, para peneliti merancang perangkat dengan loop umpan balik “terahertz – listrik-terahertz” yang baru (Gambar c). Terlepas dari perubahan kondisi awal dan lingkungan eksternal, perangkat pintar dapat secara otomatis mencapai nilai modulasi terahertz yang ditetapkan (diharapkan) dalam waktu sekitar 30 detik.
(a) Diagram skema dari sebuahmodulator elektro optikberdasarkan VO2
(b) perubahan fase transmitansi, reflektifitas, absorptivitas dan refleksi dengan arus yang ditekan
(c) diagram skema kendali cerdas
Perkembangan terahertz yang aktif dan cerdasmodulator elektro-optikberdasarkan bahan elektronik terkait memberikan ide baru untuk realisasi kontrol cerdas terahertz. Pekerjaan ini didukung oleh Program Penelitian dan Pengembangan Kunci Nasional, Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Nasional dan Dana Pengarahan Laboratorium Medan Magnet Tinggi Provinsi Anhui.
Waktu posting: 08 Agustus 2023