पिछले साल, चीनी विज्ञान अकादमी के हेफ़ेई भौतिक विज्ञान संस्थान के उच्च चुंबकीय क्षेत्र केंद्र के शोधकर्ता शेंग झिगाओ की टीम ने स्थिर-अवस्था उच्च चुंबकीय क्षेत्र प्रायोगिक उपकरण पर आधारित एक सक्रिय और बुद्धिमान टेराहर्ट्ज़ इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर विकसित किया। यह शोध एसीएस एप्लाइड मैटेरियल्स एंड इंटरफेसेस में प्रकाशित हुआ है।
यद्यपि टेराहर्ट्ज़ तकनीक में उत्कृष्ट वर्णक्रमीय विशेषताएँ और व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएँ हैं, फिर भी इसका इंजीनियरिंग अनुप्रयोग टेराहर्ट्ज़ सामग्रियों और टेराहर्ट्ज़ घटकों के विकास द्वारा गंभीर रूप से सीमित है। इनमें से, बाह्य क्षेत्र द्वारा टेराहर्ट्ज़ तरंगों का सक्रिय और बुद्धिमान नियंत्रण इस क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण अनुसंधान दिशा है।
टेराहर्ट्ज़ कोर घटकों के अत्याधुनिक अनुसंधान की दिशा को ध्यान में रखते हुए, अनुसंधान दल ने द्वि-आयामी पदार्थ ग्राफीन [एडवांस ऑप्टिकल मैटर 6, 1700877(2018)] पर आधारित एक टेराहर्ट्ज़ स्ट्रेस मॉड्यूलेटर, दृढ़ता से संबद्ध ऑक्साइड [एसीएस एप्लाइड मैटर इंटर. 12, आफ्टर 48811(2020)] और फोनन-आधारित नए एकल-आवृत्ति चुंबकीय-नियंत्रित टेराहर्ट्ज़ स्रोत [एडवांस्ड साइंस 9, 2103229(2021)] पर आधारित एक टेराहर्ट्ज़ ब्रॉडबैंड फोटोकंट्रोल मॉड्यूलेटर का आविष्कार किया है। संबद्ध इलेक्ट्रॉन ऑक्साइड वैनेडियम डाइऑक्साइड फिल्म को कार्यात्मक परत के रूप में चुना गया है, बहु-परत संरचना डिज़ाइन और इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण विधि को अपनाया गया है। टेराहर्ट्ज़ संचरण, परावर्तन और अवशोषण का बहुक्रियाशील सक्रिय मॉड्यूलेशन प्राप्त किया गया है (चित्र a)। परिणाम दर्शाते हैं कि संप्रेषण और अवशोषण क्षमता के अतिरिक्त, परावर्तन और परावर्तन प्रावस्था को भी विद्युत क्षेत्र द्वारा सक्रिय रूप से नियंत्रित किया जा सकता है, जिसमें परावर्तन मॉडुलन गहराई 99.9% तक पहुँच सकती है और परावर्तन प्रावस्था ~180° मॉडुलन तक पहुँच सकती है (चित्र b)। इससे भी दिलचस्प बात यह है कि बुद्धिमान टेराहर्ट्ज़ विद्युत नियंत्रण प्राप्त करने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक नवीन "टेराहर्ट्ज़ - विद्युत-टेराहर्ट्ज़" फीडबैक लूप (चित्र c) वाला एक उपकरण डिज़ाइन किया है। प्रारंभिक स्थितियों और बाहरी वातावरण में होने वाले परिवर्तनों के बावजूद, यह स्मार्ट उपकरण लगभग 30 सेकंड में स्वचालित रूप से निर्धारित (अपेक्षित) टेराहर्ट्ज़ मॉडुलन मान तक पहुँच सकता है।
(ए) एक का योजनाबद्ध आरेखइलेक्ट्रो ऑप्टिक मॉड्यूलेटरVO2 पर आधारित
(बी) प्रभावित धारा के साथ संप्रेषण, परावर्तन, अवशोषण और परावर्तन चरण में परिवर्तन
(सी) बुद्धिमान नियंत्रण का योजनाबद्ध आरेख
एक सक्रिय और बुद्धिमान टेराहर्ट्ज़ का विकासइलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटरसंबद्ध इलेक्ट्रॉनिक सामग्रियों पर आधारित टेराहर्ट्ज़ बुद्धिमान नियंत्रण की प्राप्ति के लिए एक नया विचार प्रस्तुत करता है। इस कार्य को राष्ट्रीय प्रमुख अनुसंधान एवं विकास कार्यक्रम, राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान प्रतिष्ठान और अनहुई प्रांत के उच्च चुंबकीय क्षेत्र प्रयोगशाला दिशा निधि द्वारा समर्थित किया गया था।
पोस्ट करने का समय: अगस्त-08-2023