SIPM gūst panākumus, pētot spēcīgu terahercu izraisītu platīna selenīda nelineāro uzvedību

Nesen pētnieku grupa no Ķīnas Zinātņu akadēmijas (CAS) Šanhajas Optikas un precīzās tehnikas institūta (SIPM) Valsts galvenās spēcīga lauka lāzerfizikas laboratorijas ir panākusi progresu platīna nelineārās uzvedības un mehānisma izpētē. selenīds terahercu joslā. Komanda sistemātiski pētīja platīna diselenīda spektrālos un intensitātes raksturlielumus spēcīga teraherca impulsa ierosmē, atklājot divus nelineārus procesus, kuros dominē nelineārās polarizējamības reālās un iedomātās daļas. Saistītie rezultāti Optics Letters ir parādīti kā "Teraherca izraisītas īpaši ātras nelineāras optiskās aktivitātes divdimensiju centrosimetriskā PtSe2".
Terahercs ir elektromagnētiskā spektra reģions starp milimetru viļņu un infrasarkano optiku, un terahercu tehnoloģijas attīstībā ir ļoti svarīgi izpētīt potenciālos materiālus izmantošanai terahercu joslā. Divdimensiju topoloģiskais pusmetāla platīna selenīds ir uzrādījis lielisku veiktspēju terahercu ģenerēšanā un modulācijā, pateicoties tā platjoslas optiskās un optoelektroniskās reakcijas īpašībām. Tomēr joprojām trūkst sistemātisku pētījumu par Pt selenīda fundamentālajām nelineārajām optiskajām īpašībām spēcīgā teraherca efektā. Tāpēc ir ļoti svarīgi izpētīt teraherca domēnā radītā platīna selenīda nelineārās parādības un iekšējos mehānismus.
Šajā pētījumā pētnieku grupa veica pētījumu par terahercu impulsu mijiedarbību ar platīna selenīda plānām kārtiņām, izmantojot īpaši ātru terahercu sūknēšanas infrasarkano fotozondes tehnoloģiju. Spēcīgais terahercu impulss salauž platīna selenīda simetrijas inversijas centru ar nelineāru polarizāciju un izstaro spēcīgu otro harmonisko signālu, izmantojot tā nelineārās polarizācijas ātruma reālo daļu. Šī otrā harmoniskā signāla laika skala ir salīdzināma ar terahercu impulsa skalu, un tai ir augsta signāla-trokšņa un pārslēgšanās attiecība, kas apstiprina, ka šo īpašību var izmantot terahercu modulācijas un loģiskajiem vārtiem. No otras puses, platīna selenīda vadītspēja tiek pakļauta spēcīgai terahercu modulācijai, un tai ir uzlabota nelineārā absorbcija nelineārās polarizējamības iedomātās daļas dēļ. Šis darbs atklāj platīna selenīda nelineāro raksturu terahercu reģionā, realizē platīna selenīda pārejošu atgriezenisku inversijas simetrijas modulāciju un paplašina uz platīna selenīdu balstītu divdimensiju materiālu potenciālu turpmākai izmantošanai optoelektroniskajās ierīcēs un loģiskajās shēmās.
Saistīto darbu atbalsta Ķīnas Nacionālais dabaszinātņu fonds.

1. att. (a) Terahercu sūknētās infrasarkanās gaismas noteikšanas sistēmas shematiskā diagramma. b) teraherca sūkņa avota viļņu forma. c) atstarojuma spektri ar un bez terahercu sūknēšanas.

2. attēls (a) Platīna selenīda otrais harmoniskais spektrs, kas iegūts terahercu sūknēšanas-IR optiskās noteikšanas sistēmā. b ) pie 725 nm ekstrahētā īpaši ātrā dinamiskā procesa salīdzinājums ar teraherca viļņu formas kvadrātu. c) otrā harmoniskā signāla intensitāte pret terahercu lauka stiprumu. d) otrā harmoniskā signāla stipruma polarizācijas raksturs.

3. attēls (a) Platīna selenīda plēves caurlaidība pret terahercu lauka intensitāti. (b) Platīna selenīda vadītspēja pret terahercu lauka intensitāti.