【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】近日，中科院合肥研究院強(qiáng)磁場(chǎng)中心磁光團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)了一種主動(dòng)的太赫茲相位調(diào)制器。相關(guān)研究成果發(fā)表在ACS Applied Electronic Materials 國際期刊上。
雖然具有優(yōu)越的波譜特性和廣泛的應(yīng)用前景，太赫茲技術(shù)的工程應(yīng)用還嚴(yán)重受制于太赫茲材料與太赫茲元器件的開發(fā)。為了滿足不同的應(yīng)用要求，太赫茲調(diào)制器件成為這一領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。
強(qiáng)磁場(chǎng)中心磁光團(tuán)隊(duì)聚焦太赫茲核心元器件這一前沿研究方向，繼2018年發(fā)明一種基于二維材料石墨烯的太赫茲應(yīng)力調(diào)制器【Adv. Optical Mater. 6, 1700877(2018)】、2020年發(fā)明一種基于強(qiáng)關(guān)聯(lián)氧化物的太赫茲寬帶光控調(diào)制器【ACS Appl. Mater. Inter.12, 48811(2020)】、2022年發(fā)明一種基于關(guān)聯(lián)電子材料的主動(dòng)、智能化太赫茲電光調(diào)制器【ACS Appl. Mater. Inter. 14, 26923-26930, (2022)】之后，與固體所蘇付海團(tuán)隊(duì)合作，經(jīng)過大量材料篩選與技術(shù)探索，發(fā)現(xiàn)氧化物晶體NdGaO3可以使太赫茲發(fā)生明顯相位移動(dòng)。研究結(jié)果表明，NdGaO3晶體在100-400K下可以實(shí)現(xiàn)~94°的相位移動(dòng)，相位移動(dòng)大小幾乎線性依賴于太赫茲頻率，并且具有晶體各向異性。采用光控的方式，研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了太赫茲相位的主動(dòng)調(diào)制，即在20 J/cm2的光照激發(fā)下，NdGaO3晶體可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的相位調(diào)控~78°，通過改變光照激發(fā)強(qiáng)度，可以實(shí)現(xiàn)多態(tài)的太赫茲相位移動(dòng)。該結(jié)果表明NdGaO3晶體是太赫茲移相器的合適候選材料，其靈敏度和穩(wěn)定性有望在新型太赫茲光學(xué)器件中得到良好的應(yīng)用。
該工作獲得了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金，省級(jí)重大科技專項(xiàng)計(jì)劃中國科學(xué)院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目的支持。(徐進(jìn)益)
(a)基于NdGaO3的光控相位調(diào)制器示意圖(b)相位移動(dòng)隨太赫茲頻率和光照開關(guān)的變化。
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