გასულ წელს, ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემიის ჰეფეის ფიზიკურ მეცნიერებათა ინსტიტუტის მაღალი მაგნიტური ველის ცენტრის მკვლევრის, შენგ ჟიგაოს გუნდმა შეიმუშავა აქტიური და ინტელექტუალური ტერაჰერცული ელექტროოპტიკური მოდულატორი, რომელიც ეყრდნობა სტაციონარული მაღალი მაგნიტური ველის ექსპერიმენტულ მოწყობილობას. კვლევა გამოქვეყნებულია ACS Applied Materials & Interfaces-ში.
მიუხედავად იმისა, რომ ტერაჰერცულ ტექნოლოგიას აქვს უმაღლესი სპექტრული მახასიათებლები და ფართო გამოყენების პერსპექტივები, მისი საინჟინრო გამოყენება კვლავ სერიოზულად შეზღუდულია ტერაჰერცული მასალებისა და ტერაჰერცული კომპონენტების განვითარებით. მათ შორის, ტერაჰერცული ტალღის აქტიური და ინტელექტუალური კონტროლი გარე ველით ამ სფეროში მნიშვნელოვან კვლევით მიმართულებას წარმოადგენს.
ტერაჰერცული ბირთვის კომპონენტების უახლესი კვლევის მიმართულებით, კვლევითმა ჯგუფმა გამოიგონა ორგანზომილებიანი მასალის, გრაფენის ბაზაზე დაფუძნებული ტერაჰერცული დაძაბულობის მოდულატორი [Adv. Optical Mater. 6, 1700877(2018)], ძლიერ ასოცირებულ ოქსიდზე დაფუძნებული ტერაჰერცული ფართოზოლოვანი ფოტოკონტროლირებადი მოდულატორი [ACS Appl. Mater. Inter. 12, After 48811(2020)] და ფონონებზე დაფუძნებული ახალი ერთსიხშირიანი მაგნიტურად კონტროლირებადი ტერაჰერცული წყარო [Advanced Science 9, 2103229(2021)], ასოცირებული ელექტრონული ოქსიდის ვანადიუმის დიოქსიდის ფენა შერჩეულია ფუნქციურ ფენად, გამოყენებულია მრავალშრიანი სტრუქტურის დიზაინი და ელექტრონული მართვის მეთოდი. მიღწეულია ტერაჰერცული გადაცემის, არეკვლისა და შთანთქმის მრავალფუნქციური აქტიური მოდულაცია (სურათი a). შედეგები აჩვენებს, რომ გამტარობისა და შთანთქმის გარდა, არეკვლისა და არეკვლის ფაზის აქტიურად რეგულირება ასევე შესაძლებელია ელექტრული ველით, რომელშიც არეკვლის მოდულაციის სიღრმემ შეიძლება მიაღწიოს 99.9%-ს, ხოლო არეკვლის ფაზამ - ~180° მოდულაციას (სურათი b). უფრო საინტერესოა, რომ ინტელექტუალური ტერაჰერცული ელექტრული კონტროლის მისაღწევად, მკვლევარებმა შექმნეს მოწყობილობა ახალი „ტერაჰერცული - ელექტრო-ტერაჰერცული“ უკუკავშირის მარყუჟით (სურათი c). საწყისი პირობებისა და გარე გარემოს ცვლილებების მიუხედავად, ჭკვიან მოწყობილობას შეუძლია ავტომატურად მიაღწიოს დადგენილ (მოსალოდნელ) ტერაჰერცულ მოდულაციის მნიშვნელობას დაახლოებით 30 წამში.
(ა) სქემატური დიაგრამაელექტროოპტიკური მოდულატორიVO2-ზე დაფუძნებული
(ბ) გამტარობის, არეკვლის, შთანთქმის და არეკვლის ფაზის ცვლილებები დარტყმითი დენის ზემოქმედებით
(გ) ინტელექტუალური კონტროლის სქემატური დიაგრამა
აქტიური და ინტელექტუალური ტერაჰერცის განვითარებაელექტრო-ოპტიკური მოდულატორიელექტრონულ მასალებზე დაფუძნებული კვლევა ტერაჰერცული ინტელექტუალური მართვის რეალიზაციის ახალ იდეას იძლევა. ეს ნაშრომი დაფინანსდა ეროვნული ძირითადი კვლევისა და განვითარების პროგრამის, ეროვნული საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების ფონდისა და ანჰუის პროვინციის მაღალი მაგნიტური ველის ლაბორატორიული მიმართულების ფონდის მიერ.
გამოქვეყნების დრო: 2023 წლის 8 აგვისტო