Prošle je godine tim Sheng Zhigaoa, istraživača u Centru za visoko magnetsko polje Instituta za fizičke znanosti Hefei, Kineske akademije znanosti, razvio aktivni i inteligentni terahercni elektrooptički modulator oslanjajući se na eksperimentalno stacionarno visoko magnetsko polje uređaj.Istraživanje je objavljeno u ACS Applied Materials & Interfaces.
Iako teraherc tehnologija ima vrhunske spektralne karakteristike i široku primjenu, njena inženjerska primjena je još uvijek ozbiljno ograničena razvojem teraherc materijala i teraherc komponenti.Među njima, aktivna i inteligentna kontrola terahercnog vala vanjskim poljem važan je smjer istraživanja u ovom području.
Ciljajući na najsuvremeniji smjer istraživanja komponenti jezgre teraherca, istraživački tim je izumio modulator naprezanja teraherca temeljen na dvodimenzionalnom materijalu grafenu [Adv.Optički materijal.6, 1700877(2018)], Terahertz širokopojasni fotokontrolirani modulator temeljen na snažno asociranom oksidu [ACS Appl.Mater.Između.12, nakon 48811(2020)] i novog jednofrekventnog magnetski kontroliranog terahercnog izvora temeljenog na fononima [Advanced Science 9, 2103229(2021)], pridruženi film elektronskog oksida vanadij dioksida odabran je kao funkcionalni sloj, višeslojna struktura usvojen je dizajn i metoda elektroničkog upravljanja.Postiže se višenamjenska aktivna modulacija terahercnog prijenosa, refleksije i apsorpcije (slika a).Rezultati pokazuju da osim propusnosti i apsorpcije, refleksivnost i faza refleksije također mogu biti aktivno regulirane električnim poljem, u kojem dubina modulacije refleksije može doseći 99,9%, a faza refleksije može doseći ~180o modulaciju (slika b) .Što je još zanimljivije, kako bi se postigla inteligentna teraherc električna kontrola, istraživači su dizajnirali uređaj s novom povratnom spregom "teraherc – električni teraherc" (slika c).Bez obzira na promjene u startnim uvjetima i vanjskom okruženju, pametni uređaj može automatski postići zadanu (očekivanu) vrijednost teraherc modulacije za 30-ak sekundi.
(a) Shematski dijagram anelektrooptički modulatorna temelju VO2
(b) promjene transmisije, refleksije, apsorpcije i faze refleksije s utisnutom strujom
(c) shematski dijagram inteligentnog upravljanja
Razvoj aktivnog i inteligentnog terahercaelektrooptički modulatorna temelju povezanih elektroničkih materijala daje novu ideju za realizaciju terahercnog inteligentnog upravljanja.Ovaj rad poduprli su Nacionalni ključni istraživački i razvojni program, Nacionalna zaklada za prirodne znanosti i Fond za usmjeravanje laboratorija visokog magnetskog polja provincije Anhui.
Vrijeme objave: 8. kolovoza 2023