O ano pasado, o equipo de Sheng Zhigao, investigador do Centro de Alto Campo Magnético do Instituto de Ciencias Físicas de Hefei, da Academia Chinesa de Ciencias, desenvolveu un modulador electro-óptico de terahercios activo e intelixente baseado no experimento de alto campo magnético en estado estacionario. dispositivo. A investigación publícase en ACS Applied Materials & Interfaces.
Aínda que a tecnoloxía de terahercios ten características espectrais superiores e amplas perspectivas de aplicación, a súa aplicación de enxeñería aínda está seriamente limitada polo desenvolvemento de materiais de terahercios e compoñentes de terahercios. Entre eles, o control activo e intelixente da onda de terahercios por campo externo é unha importante dirección de investigación neste campo.
O equipo de investigación inventou un modulador de tensión de terahercios baseado no material bidimensional grafeno [Adv. Mater óptico. 6, 1700877(2018)], un modulador fotocontrolado de banda ancha de terahercios baseado no óxido fortemente asociado [ACS Appl. Mater. Inter. 12, Despois de 48811 (2020)] e unha nova fonte de terahercios controlada por magnéticos de frecuencia única baseada en fonóns [Advanced Science 9, 2103229 (2021)], a película asociada de óxido de electróns de dióxido de vanadio é seleccionada como capa funcional, estrutura multicapa. adóptanse o deseño e o método de control electrónico. Conséguese a modulación activa multifuncional da transmisión, reflexión e absorción de terahercios (Figura a). Os resultados mostran que, ademais da transmitancia e a absorción, a fase de reflectividade e reflexión tamén pode ser regulada activamente polo campo eléctrico, no que a profundidade de modulación da reflectividade pode alcanzar o 99,9% e a fase de reflexión pode alcanzar unha modulación de ~180o (Figura b). . Máis interesante, para conseguir un control eléctrico intelixente en terahercios, os investigadores deseñaron un dispositivo cun novo bucle de retroalimentación "terahercios - terahercios eléctricos" (Figura c). Independentemente dos cambios nas condicións de inicio e no ambiente externo, o dispositivo intelixente pode alcanzar automaticamente o valor de modulación de terahercios establecido (esperado) nuns 30 segundos.
(a) Diagrama esquemático de anmodulador electro ópticobaseado en VO2
(b) cambios de transmitancia, reflectividade, absorción e fase de reflexión coa corrente impresa
(c) Diagrama esquemático de control intelixente
O desenvolvemento dun terahercio activo e intelixentemodulador electro-ópticobaseado en materiais electrónicos asociados proporciona unha nova idea para a realización do control intelixente de terahercios. Este traballo foi apoiado polo Programa Nacional de Investigación e Desenvolvemento, a Fundación Nacional de Ciencias Naturais e o Fondo de Dirección do Laboratorio de Alto Campo Magnético da provincia de Anhui.
Hora de publicación: 08-ago-2023