Անցյալ տարի Չինաստանի գիտությունների ակադեմիայի Հեֆեյի ֆիզիկական գիտությունների ինստիտուտի բարձր մագնիսական դաշտի կենտրոնի հետազոտող Շենգ Չժիգաոյի թիմը մշակել է ակտիվ և ինտելեկտուալ տերահերցային էլեկտրաօպտիկական մոդուլյատոր՝ հենվելով կայուն վիճակի բարձր մագնիսական դաշտի փորձարարական սարքի վրա: Հետազոտությունը հրապարակվել է ACS Applied Materials & Interfaces ամսագրում:
Չնայած տերահերցային տեխնոլոգիան ունի գերազանց սպեկտրալ բնութագրեր և լայն կիրառման հեռանկարներ, դրա ճարտարագիտական կիրառումը դեռևս լրջորեն սահմանափակված է տերահերցային նյութերի և տերահերցային բաղադրիչների մշակմամբ։ Դրանց թվում է արտաքին դաշտով տերահերցային ալիքի ակտիվ և ինտելեկտուալ կառավարումը, որը կարևոր հետազոտական ուղղություն է այս ոլորտում։
Նպատակ ունենալով տերահերցային միջուկի բաղադրիչների առաջատար հետազոտական ուղղությանը, հետազոտական խումբը հորինել է տերահերցային լարվածության մոդուլյատոր՝ հիմնված երկչափ գրաֆենի վրա [Adv. Optical Mater. 6, 1700877(2018)], ուժեղ ասոցացված օքսիդի վրա հիմնված տերահերցային լայնաշերտ լուսակառավարվող մոդուլյատոր [ACS Appl. Mater. Inter. 12, After 48811(2020)] և ֆոնոնային նոր միահաճախական մագնիսական կառավարվող տերահերցային աղբյուր [Advanced Science 9, 2103229(2021)], ասոցացված էլեկտրոնային օքսիդ վանադիումի երկօքսիդի թաղանթը ընտրվել է որպես ֆունկցիոնալ շերտ, կիրառվել են բազմաշերտ կառուցվածքի նախագծում և էլեկտրոնային կառավարման մեթոդ: Իրականացվել է տերահերցային փոխանցման, անդրադարձման և կլանման բազմաֆունկցիոնալ ակտիվ մոդուլյացիա (Նկար a): Արդյունքները ցույց են տալիս, որ թափանցելիությունից և կլանողականությունից բացի, անդրադարձելիությունն ու անդրադարձման փուլը կարող են ակտիվորեն կարգավորվել նաև էլեկտրական դաշտով, որի դեպքում անդրադարձելիության մոդուլյացիայի խորությունը կարող է հասնել 99.9%-ի, իսկ անդրադարձման փուլը՝ մոտ 180° մոդուլյացիայի (Նկար բ): Ավելի հետաքրքիր է, որ ինտելեկտուալ տերահերցային էլեկտրական կառավարման հասնելու համար հետազոտողները նախագծել են սարք՝ նորարարական «տերահերց-էլեկտր-տերահերցային» հետադարձ կապի օղակով (Նկար գ): Անկախ մեկնարկային պայմանների և արտաքին միջավայրի փոփոխություններից, խելացի սարքը կարող է ավտոմատ կերպով հասնել սահմանված (սպասվող) տերահերցային մոդուլյացիայի արժեքին մոտ 30 վայրկյանում:
(ա) Սխեմատիկ դիագրամէլեկտրաօպտիկական մոդուլյատորհիմնված VO2-ի վրա
(բ) թափանցելիության, անդրադարձման, կլանման և անդրադարձման փուլի փոփոխություններ՝ ազդող հոսանքի ազդեցության տակ
(գ) ինտելեկտուալ կառավարման սխեմատիկ դիագրամ
Ակտիվ և խելացի տերահերցի զարգացումըէլեկտրաօպտիկական մոդուլյատորՀարակից էլեկտրոնային նյութերի վրա հիմնված աշխատանքը նոր գաղափար է տալիս տերահերցային ինտելեկտուալ կառավարման իրականացման համար: Այս աշխատանքը ֆինանսավորվել է Ազգային հիմնական հետազոտությունների և զարգացման ծրագրի, Ազգային բնական գիտությունների հիմնադրամի և Անհոյ նահանգի բարձր մագնիսական դաշտի լաբորատոր ուղղության հիմնադրամի կողմից:
Հրապարակման ժամանակը. Օգոստոս-08-2023