Verlede jaar het die span van Sheng Zhigao, 'n navorser by die Sentrum vir Hoë Magnetiese Veld van die Hefei Instituut vir Fisiese Wetenskappe, Chinese Akademie vir Wetenskappe, 'n aktiewe en intelligente terahertz elektro-optiese modulator ontwikkel wat staatmaak op die bestendige hoë magnetiese veld eksperimentele toestel. Die navorsing is gepubliseer in ACS Applied Materials & Interfaces.
Alhoewel terahertz-tegnologie oor beter spektrale eienskappe en wye toepassingsvooruitsigte beskik, word die ingenieurstoepassing daarvan steeds ernstig beperk deur die ontwikkeling van terahertz-materiale en terahertz-komponente. Onder andere is die aktiewe en intelligente beheer van terahertz-golwe deur eksterne velde 'n belangrike navorsingsrigting in hierdie veld.
Met die oog op die baanbrekende navorsingsrigting van terahertz-kernkomponente, het die navorsingspan 'n terahertz-spanningsmodulator uitgevind gebaseer op die tweedimensionele materiaal grafeen [Adv. Optical Mater. 6, 1700877(2018)], 'n Terahertz-breëband fotobeheerde modulator gebaseer op die sterk geassosieerde oksied [ACS Appl. Mater. Inter. 12, After 48811(2020)] en fonon-gebaseerde nuwe enkelfrekwensie magneties-beheerde terahertz-bron [Advanced Science 9, 2103229(2021)], die geassosieerde elektronoksied vanadiumdioksiedfilm word as die funksionele laag gekies, multilaagstruktuurontwerp en elektroniese beheermetode word aangeneem. Multifunksionele aktiewe modulasie van terahertz-transmissie, weerkaatsing en absorpsie word bereik (Figuur a). Die resultate toon dat benewens die transmissie en absorpsie, die reflektiwiteit en refleksiefase ook aktief deur die elektriese veld gereguleer kan word, waarin die reflektiwiteitsmodulasiediepte 99.9% kan bereik en die refleksiefase ~180o modulasie kan bereik (Figuur b). Meer interessant is dat die navorsers 'n toestel met 'n nuwe "terahertz - elektries-terahertz" terugvoerlus ontwerp het om intelligente terahertz-elektriese beheer te bereik (Figuur c). Ongeag die veranderinge in die aanvangsomstandighede en die eksterne omgewing, kan die slimtoestel outomaties die ingestelde (verwagte) terahertz-modulasiewaarde binne ongeveer 30 sekondes bereik.
(a) Skematiese diagram van 'nelektro-optiese modulatorgebaseer op VO2
(b) veranderinge in transmissie, reflektiwiteit, absorpsievermoë en refleksiefase met opgedrukte stroom
(c) skematiese diagram van intelligente beheer
Die ontwikkeling van 'n aktiewe en intelligente terahertzelektro-optiese modulatorgebaseer op geassosieerde elektroniese materiale bied 'n nuwe idee vir die verwesenliking van terahertz intelligente beheer. Hierdie werk is ondersteun deur die Nasionale Sleutelnavorsing- en Ontwikkelingsprogram, die Nasionale Natuurwetenskapstigting en die Hoë Magnetiese Veld Laboratoriumrigtingfonds van die Anhui-provinsie.
Plasingstyd: 8 Augustus 2023