L’any passat, l’equip de Sheng Zhigao, investigador del Centre de Camp Magnètic High de l’Institut Hefei de Ciències Físiques, Acadèmia de Ciències de les Ciències, va desenvolupar un modulador electro òptic de Terahertz actiu i intel·ligent que es basava en el dispositiu experimental de camp magnètic en estat constant. La investigació es publica a ACS Applied Materials & Interfaces.
Tot i que la tecnologia Terahertz té característiques espectrals superiors i àmplies perspectives d’aplicació, la seva aplicació d’enginyeria encara està molt limitada pel desenvolupament de materials Terahertz i components de Terahertz. Entre ells, el control actiu i intel·ligent de l’ona de Terahertz per camp extern és una direcció de recerca important en aquest camp.
Amb l’objectiu de la direcció d’investigació d’avantguarda dels components bàsics de Terahertz, l’equip de recerca ha inventat un modulador d’estrès de Terahertz basat en el grafè de material bidimensional [adv. Mater òptic. 6, 1700877 (2018)], un modulador fotocontrolat de banda ampla Terahertz basat en l’òxid fortament associat [ACS Appl. Mater. Inter. 12, després de 48811 (2020)] i la nova font de terahertz controlada per magnètica basada en un fonó, basada en una sola freqüència [Advanced Science 9, 2103229 (2021)], es selecciona la pel·lícula de diòxid d’òxid d’òxid d’electrons associat com a capa funcional, disseny d’estructura multi-capa i mètode de control electrònic. S'aconsegueix la modulació activa multifuncional de la transmissió, reflexió i absorció de Terahertz (Figura A). Els resultats mostren que, a més de la transmitància i l’absorptivitat, la fase de reflectivitat i reflexió també es pot regular activament pel camp elèctric, en el qual la profunditat de modulació de reflectivitat pot arribar al 99,9% i la fase de reflexió pot arribar a la modulació ~ 180o (figura B). Més interessant, per aconseguir un control elèctric de Terahertz intel·ligent, els investigadors van dissenyar un dispositiu amb un nou bucle de retroalimentació “Terahertz-Electric-Terahertz” (figura C). Independentment dels canvis en les condicions d’inici i l’entorn extern, el dispositiu intel·ligent pot arribar automàticament al valor de modulació de Terahertz SET (esperat) en uns 30 segons.
(a) Diagrama esquemàtic d'unModulador Electro OpticBasat en VO2
(b) Canvis de transmitància, reflectivitat, absorció i fase de reflexió amb corrent impressionat
(c) Diagrama esquemàtic de control intel·ligent
El desenvolupament d’un Terahertz actiu i intel·ligentModulador electro-òpticBasat en materials electrònics associats, proporciona una nova idea per a la realització del control intel·ligent de Terahertz. Aquest treball va comptar amb el suport del National Key Research and Development, la National Natural Science Foundation i el Fons de Direcció de Laboratori de Field Magnetic de la província d'Anhui.
Hora de publicació: 08 d'agost-2023