செயல்திறன் மிக்க அறிவார்ந்த டெராஹெர்ட்ஸ் எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் மாடுலேட்டர் வெற்றிகரமாக உருவாக்கப்பட்டுள்ளது.

கடந்த ஆண்டு, சீன அறிவியல் அகாதமியின் ஹெஃபே இயற்பியல் அறிவியல் நிறுவனத்தின் உயர் காந்தப்புல மையத்தைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளரான ஷெங் ஷிகாவோவின் குழு, நிலையான உயர் காந்தப்புல சோதனை சாதனத்தைச் சார்ந்து செயல்படும் ஒரு செயல்திறன் மிக்க மற்றும் அறிவார்ந்த டெராஹெர்ட்ஸ் எலக்ட்ரோ-ஆப்டிக் மாடுலேட்டரை உருவாக்கியது. இந்த ஆய்வு ACS Applied Materials & Interfaces இதழில் வெளியிடப்பட்டுள்ளது.

டெராஹெர்ட்ஸ் தொழில்நுட்பம் மேம்பட்ட நிறமாலைப் பண்புகளையும் பரந்த பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளையும் கொண்டிருந்தாலும், டெராஹெர்ட்ஸ் பொருட்கள் மற்றும் டெராஹெர்ட்ஸ் கூறுகளின் வளர்ச்சியால் அதன் பொறியியல் பயன்பாடு இன்னும் கடுமையாகக் கட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. அவற்றுள், வெளிப்புறப் புலத்தின் மூலம் டெராஹெர்ட்ஸ் அலையைச் செயல்மிகு மற்றும் அறிவார்ந்த முறையில் கட்டுப்படுத்துவது இத்துறையில் ஒரு முக்கியமான ஆராய்ச்சித் திசையாகும்.

டெராஹெர்ட்ஸ் மையக் கூறுகளின் அதிநவீன ஆராய்ச்சி திசையை நோக்கமாகக் கொண்டு, ஆராய்ச்சிக் குழுவானது இரு பரிமாணப் பொருளான கிராஃபீனை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு டெராஹெர்ட்ஸ் அழுத்த மாடுலேட்டரையும் [Adv. Optical Mater. 6, 1700877(2018)], வலுவாக இணைக்கப்பட்ட ஆக்சைடை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு டெராஹெர்ட்ஸ் அகலப்பட்டை ஒளிக்கட்டுப்பாட்டு மாடுலேட்டரையும் [ACS Appl. Mater. Inter. 12, After 48811(2020)] மற்றும் ஃபோனானை அடிப்படையாகக் கொண்ட புதிய ஒற்றை அதிர்வெண் காந்தக்கட்டுப்பாட்டு டெராஹெர்ட்ஸ் மூலத்தையும் [Advanced Science 9, 2103229(2021)] கண்டுபிடித்துள்ளது. இதில், தொடர்புடைய எலக்ட்ரான் ஆக்சைடான வனேடியம் டைஆக்சைடு படலம் செயல்பாட்டு அடுக்காகத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டு, பல அடுக்கு கட்டமைப்பு வடிவமைப்பு மற்றும் மின்னணு கட்டுப்பாட்டு முறை ஆகியவை பின்பற்றப்பட்டுள்ளன. டெராஹெர்ட்ஸ் கடத்தல், பிரதிபலிப்பு மற்றும் உறிஞ்சுதல் ஆகியவற்றின் பல்செயல்பாட்டு செயல்மிகு பண்பேற்றம் அடையப்பட்டுள்ளது (படம் a). முடிவுகளின்படி, ஊடுருவல் மற்றும் உறிஞ்சுத்திறன் மட்டுமின்றி, எதிரொளிப்புத்திறன் மற்றும் எதிரொளிப்புக் கட்டத்தையும் மின்புலத்தால் திறம்பட ஒழுங்குபடுத்த முடியும். இதில், எதிரொளிப்புத்திறன் பண்பேற்ற ஆழம் 99.9%-ஐயும், எதிரொளிப்புக் கட்டம் ~180° பண்பேற்றத்தையும் அடைய முடியும் (படம் b). இன்னும் சுவாரஸ்யமாக, அறிவார்ந்த டெராஹெர்ட்ஸ் மின்சாரக் கட்டுப்பாட்டை அடைவதற்காக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு புதுமையான “டெராஹெர்ட்ஸ் – எலக்ட்ரிக்-டெராஹெர்ட்ஸ்” பின்னூட்ட வளையத்தைக் கொண்ட ஒரு சாதனத்தை வடிவமைத்துள்ளனர் (படம் c). தொடக்க நிலைமைகள் மற்றும் வெளிப்புறச் சூழலில் ஏற்படும் மாற்றங்களைப் பொருட்படுத்தாமல், இந்த அறிவார்ந்த சாதனம் சுமார் 30 வினாடிகளில் நிர்ணயிக்கப்பட்ட (எதிர்பார்க்கப்பட்ட) டெராஹெர்ட்ஸ் பண்பேற்ற மதிப்பைத் தானாகவே அடைகிறது.

(அ) ​​ஒரு திட்ட வரைபடம்மின் ஒளியியல் மாடுலேட்டர்VO2 அடிப்படையில்

(ஆ) செலுத்தப்பட்ட மின்னோட்டத்துடன் ஊடுருவல், பிரதிபலிப்பு, உறிஞ்சுதல் மற்றும் பிரதிபலிப்பு கட்டம் ஆகியவற்றில் ஏற்படும் மாற்றங்கள்

(c) அறிவார்ந்த கட்டுப்பாட்டின் திட்ட வரைபடம்

ஒரு செயல்திறன் மிக்க மற்றும் அறிவார்ந்த டெராஹெர்ட்ஸின் வளர்ச்சிமின்-ஒளி மாடுலேட்டர்தொடர்புடைய மின்னணுப் பொருட்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட இந்த ஆய்வு, டெராஹெர்ட்ஸ் நுண்ணறிவு கட்டுப்பாட்டைச் செயல்படுத்துவதற்கான ஒரு புதிய யோசனையை வழங்குகிறது. இந்த ஆய்வானது தேசிய முக்கிய ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டுத் திட்டம், தேசிய இயற்கை அறிவியல் அறக்கட்டளை மற்றும் அன்ஹுய் மாகாணத்தின் உயர் காந்தப்புல ஆய்வக இயக்க நிதி ஆகியவற்றால் ஆதரிக்கப்பட்டது.