У мінулым годзе каманда Шэн Чжыгао, даследчыка Цэнтра высокіх магнітных палёў Хэфэйскага інстытута фізічных навук Кітайскай акадэміі навук, распрацавала актыўны і інтэлектуальны тэрагерцавы электрааптычны мадулятар, які абапіраецца на эксперыментальную прыладу з высокім магнітным полем у стацыянарным рэжыме. Даследаванне апублікавана ў часопісе ACS Applied Materials & Interfaces.
Нягледзячы на тое, што тэрагерцавая тэхналогія мае выдатныя спектральныя характарыстыкі і шырокія перспектывы прымянення, яе інжынернае прымяненне ўсё яшчэ сур'ёзна абмежавана распрацоўкай тэрагерцавых матэрыялаў і тэрагерцавых кампанентаў. Сярод іх актыўнае і інтэлектуальнае кіраванне тэрагерцавай хваляй знешнім полем з'яўляецца важным напрамкам даследаванняў у гэтай галіне.
Імкнучыся да перадавых напрамкаў даследаванняў тэрагерцавых асноўных кампанентаў, даследчая група вынайшла тэрагерцавы мадулятар напружання на аснове двухмернага матэрыялу графену [Adv. Optical Mater. 6, 1700877(2018)], тэрагерцавы шырокапалосны фотакіраваны мадулятар на аснове моцна асацыяванага аксіду [ACS Appl. Mater. Inter. 12, After 48811(2020)] і новую адначастотную магнітна-кіраваную тэрагерцавую крыніцу на аснове фанонаў [Advanced Science 9, 2103229(2021)]. У якасці функцыянальнага пласта абрана плёнка электроннага аксіду дыяксіду ванадыя, выкарыстоўваецца шматслаёвая структура і метад электроннага кіравання. Дасягнута шматфункцыянальная актыўная мадуляцыя тэрагерцавага прапускання, адлюстравання і паглынання (малюнак а). Вынікі паказваюць, што акрамя прапускання і паглынання, адбівальная здольнасць і фаза адлюстравання таксама могуць актыўна рэгулявацца электрычным полем, прычым глыбіня мадуляцыі адбівальнай здольнасці можа дасягаць 99,9%, а фаза адлюстравання — ~180° мадуляцыі (малюнак b). Што яшчэ больш цікава, для дасягнення інтэлектуальнага тэрагерцавага электрычнага кіравання даследчыкі распрацавалі прыладу з новай пятлёй зваротнай сувязі «тэрагерц — электрычны — тэрагерц» (малюнак c). Незалежна ад змен пачатковых умоў і знешняга асяроддзя, разумная прылада можа аўтаматычна дасягнуць зададзенага (чаканага) значэння тэрагерцавай мадуляцыі прыкладна за 30 секунд.
(а) Схематычная дыяграмаэлектрааптычны мадулятарна аснове VO2
(b) змены прапускання, адбівальнай здольнасці, паглынальнай здольнасці і фазы адлюстравання пры падачы току
(c) прынцыповая схема інтэлектуальнага кіравання
Распрацоўка актыўнага і інтэлектуальнага тэрагерцавага дыяпазонуэлектрааптычны мадулятарна аснове адпаведных электронных матэрыялаў прапануе новую ідэю для рэалізацыі інтэлектуальнага кіравання тэрагерцавым дыяпазонам. Гэтая праца была падтрымана Нацыянальнай праграмай ключавых даследаванняў і распрацовак, Нацыянальным фондам прыродазнаўчых навук і Фондам кіраўніцтва лабараторыі высокіх магнітных палёў правінцыі Аньхой.
Час публікацыі: 08 жніўня 2023 г.