Прошле године, тим Шенг Жигаоа, истраживача у Центру за високо магнетно поље Хефејског института за физичке науке Кинеске академије наука, развио је активни и интелигентни терахерцни електрооптички модулатор који се ослања на експериментални уређај за стационарно високо магнетно поље. Истраживање је објављено у часопису ACS Applied Materials & Interfaces.
Иако терахерцна технологија има супериорне спектралне карактеристике и широке могућности примене, њена инжењерска примена је и даље озбиљно ограничена развојем терахерцних материјала и терахерцних компоненти. Међу њима, активно и интелигентно управљање терахерцним таласом спољашњим пољем је важан правац истраживања у овој области.
Циљајући на најсавременији правац истраживања терахерцних језгра, истраживачки тим је изумео терахерцни модулатор напона заснован на дводимензионалном материјалу графену [Adv. Optical Mater. 6, 1700877(2018)], терахерцни широкопојасни фотоконтролисани модулатор заснован на јако повезаном оксиду [ACS Appl. Mater. Inter. 12, After 48811(2020)] и нови једнофреквентни магнетно контролисани терахерцни извор заснован на фононима [Advanced Science 9, 2103229(2021)], придружени филм електрон-оксида и ванадијум-диоксида је изабран као функционални слој, усвојен је вишеслојни структурни дизајн и метод електронске контроле. Постигнута је мултифункционална активна модулација терахерцне трансмисије, рефлексије и апсорпције (слика а). Резултати показују да поред пропустљивости и апсорптивности, рефлективност и фаза рефлексије такође могу бити активно регулисане електричним пољем, у којем дубина модулације рефлективности може достићи 99,9%, а фаза рефлексије може достићи ~180° модулације (слика б). Још занимљивије је да су, како би постигли интелигентну електричну контролу терахерца, истраживачи дизајнирали уређај са новом повратном петљом „терахерц – електрични-терахерц“ (слика ц). Без обзира на промене почетних услова и спољашњег окружења, паметни уређај може аутоматски достићи подешену (очекивану) вредност терахерцне модулације за око 30 секунди.
(а) Шематски дијаграм једногелектрооптички модулаторна основу VO2
(б) промене пропустљивости, рефлективности, апсорптивности и фазе рефлексије под утицајем струје
(ц) шематски дијаграм интелигентног управљања
Развој активног и интелигентног терахерцаелектрооптички модулаторна основу повезаних електронских материјала пружа нову идеју за реализацију интелигентног управљања терахерцним опсегом. Овај рад је подржан од стране Националног кључног програма за истраживање и развој, Националне фондације за природне науке и Фонда за усмеравање Лабораторије за високо магнетно поље провинције Анхуи.
Време објаве: 08.08.2023.