בשנה שעברה, צוות שנג ג'יגאו, חוקר במרכז השדה המגנטי הגבוה של מכון Hefei למדעי הפיזיקה, האקדמיה הסינית למדעים, פיתח מודול אלקטרו-אופטי פעיל ואינטליגנטי של Terahertz המסתמך על מכשיר הניסוי המגנטי המגנטי של מצב גבוה. המחקר מתפרסם ב- ACS Applied Materials וממשקים.
למרות שטכנולוגיית Terahertz יש מאפיינים ספקטרליים מעולים וסיכויי יישום רחבים, היישום ההנדסי שלה עדיין מוגבל ברצינות על ידי פיתוח חומרי טרהרץ ורכיבי טרהרץ. ביניהם, השליטה הפעילה והאינטליגנטית על גל הטרץ על ידי שדה חיצוני היא כיוון מחקר חשוב בתחום זה.
מכוון לכיוון המחקר המתחדש של רכיבי הליבה של Terahertz, צוות המחקר המציא מודולטור מתח של Terahertz על בסיס גרפן החומר הדו-ממדי [Adv. חומר אופטי. 6, 1700877 (2018)], מודולטור מבוקש פס רחב של Terahertz על בסיס תחמוצת הקשורה מאוד [ACS Appl. מטר. בֵּין. 12, לאחר 48811 (2020)] ומקור Terahertz המבוקר על ידי פונון חדש מבוסס פונון [Advancenced Science 9, 2103229 (2021)], סרט האלקטרונים הנלווה לתחמוצת הדו-חמצני נבחר כשכבה פונקציונלית, תכנון מבנה רב שכבתית ואומץ שיטת בקרה אלקטרונית. מושג אפנון פעיל רב -פונקציונלי של העברת Terahertz, השתקפות וספיגה (איור א). התוצאות מראות כי בנוסף להעברה ולספיגה, ניתן להסדיר באופן פעיל את שלב ההשתקפות וההשתקפות על ידי השדה החשמלי, בו עומק אפנון ההשתקפות יכול להגיע ל 99.9% ושלב ההשתקפות יכול להגיע למודולציה של ~ 180o (איור B). באופן מעניין יותר, כדי להשיג שליטה חשמלית של Terahertz אינטליגנטית, החוקרים עיצבו מכשיר עם לולאת משוב של "Terahertz-Electric-Terahertz" (איור ג). ללא קשר לשינויים בתנאי ההתחלה ובסביבה החיצונית, המכשיר החכם יכול להגיע אוטומטית לערך האפנון של Terahertz (הצפוי) של Terahertz בעוד כ- 30 שניות.
(א) תרשים סכמטי שלמודולטור אלקטרו אופטימבוסס על VO2
(ב) שינויים בהעברה, רפלקטיביות, ספיגה ושלב השתקפות עם זרם מרשים
(ג) תרשים סכמטי של שליטה אינטליגנטית
פיתוח טרהרץ פעיל ואינטליגנטימודולטור אלקטרו-אופטימבוסס על חומרים אלקטרוניים משויכים מספק רעיון חדש למימוש שליטה חכמה של טרהרץ. עבודה זו נתמכה על ידי התוכנית הלאומית למחקר ופיתוח מפתח, הקרן הלאומית למדעי הטבע וקרן כיוון המעבדה המגנטי הגבוה של מחוז אנחי.
זמן ההודעה: אוגוסט 08-2023