Banna cumarsáide optúil, athshondaire optúil ultra-tanaí

Banna cumarsáide optúil, athshondaire optúil ultra-tanaí
Is féidir le athshonóirí optúla tonnfhaid shonracha na dtonnta éadroma a logánú i spás teoranta, agus tá feidhmchláir thábhachtacha acu in idirghníomhaíocht an tsolais,cumarsáid optúil, braite optúil, agus comhtháthú optúil. Braitheann méid an athshonóra go príomha ar na tréithe ábhartha agus ar an tonnfhad oibriúcháin, mar shampla, is iondúil go dteastaíonn struchtúir optúla de na nanaiméadar agus os a chionn de dhíth ar athshondas sileacain atá ag feidhmiú sa bhanda infridhearg. Le blianta beaga anuas, tá go leor airde tugtha ag athshondas optúla plánach tanaí mar gheall ar a n-iarratais fhéideartha i ndath struchtúrach, íomháú holographic, rialachán allamuigh solais agus feistí optoelectronic. Is é an dóigh le tiús na n -athshonóirí plánach a laghdú ceann de na fadhbanna deacra atá ag taighdeoirí.
Is ábhair faisnéise nua iad na hábhair leathsheoltóra thraidisiúnta, inslitheoirí topological 3D (mar shampla biosmat telluride, antimony telluride, biosmat selenide, etc.) le stáit dhromchla miotail atá faoi chosaint topologically agus stáit inslitheora. Tá an stát dromchla cosanta ag siméadracht inbhéartaithe ama, agus níl a leictreoin scaipthe ag eisíontais neamh-mhaighnéadacha, a bhfuil ionchais thábhachtacha feidhmithe acu i ríomhaireacht chandamach ísealchumhachta agus i bhfeistí spintronic. Ag an am céanna, léiríonn ábhair inslithe topological airíonna optúla den scoth, amhail innéacs athraonta ard, neamh -líneach móroptúilcomhéifeacht, raon speictream oibre leathan, inmharthanacht, comhtháthú éasca, etc., a sholáthraíonn ardán nua chun rialachán solais a réadú agusfeistí optoelectronic.
Mhol foireann taighde sa tSín modh chun athshondais optúla ultra-tanaí a dhéanamh trí úsáid a bhaint as nanofilms topological topological i gceantar mór atá ag fás. Taispeánann an cuas optúil saintréithe soiléire ionsúcháin athshondais i mbanna infridhearg. Tá innéacs athraonta an-ard de níos mó ná 6 sa bhanda cumarsáide optúil ag Bismuth Telluride (níos airde ná an t-innéacs athraonta d'ábhair innéacs athraonta thraidisiúnta ar nós sileacain agus gearmáiniam), ionas gur féidir leis an tiús cuas optúil teacht ar an bhfichiú cuid den tonnfhad athshondais. Ag an am céanna, taisctear an athshondaire optúil ar chriostal fótóin aon-thoiseach, agus breathnaítear ar éifeacht trédhearcachta núíosach leictreamaighnéadach sa bhanda cumarsáide optúil, atá mar gheall ar chúpláil an athshondais leis an bplasán TAMM agus a chur isteach díograiseach. Braitheann freagra speictreach na héifeachta seo ar thiús an athshonóra optúil agus tá sé láidir don athrú ar an innéacs athraonta comhthimpeallach. Osclaíonn an obair seo bealach nua chun cuas optúil ultrathin, rialachán speictream ábhair inslithe topological agus feistí optoelectronic a réadú.
Mar a thaispeántar i bhFíor. 1a agus 1b, tá an t -athshondaire optúil comhdhéanta den chuid is mó de inslitheoir topological biosmat agus nanofilms airgid. Tá limistéar mór agus cothromaíocht mhaith ag na nanofilms biosmat Telluride a ullmhaíonn sputtering maighnéad. Nuair a bhíonn tiús na scannáin biosmat telluride agus airgid 42 nm agus 30 nm, faoi seach, taispeánann an cuas optúil ionsú láidir athshondais sa bhanda de 1100 ~ 1800 nm (Figiúr 1C). Nuair a chomhtháthaigh na taighdeoirí an cuas optúil seo ar chriostal fótóinigh a rinneadh de shraitheanna ailtéarnacha de Ta2O5 (182 nm) agus SiO2 (260 nm) (Figiúr 1E), bhí gleann ionsúite ar leith (Figiúr 1F) le feiceáil in aice leis an mbuaicphointe ionsúcháin athshondais bhunaidh (~ 1550 nm), atá cosúil le héifeacht na n -ionsúcháin a thabharfadh an t -athshondais bhunaidh.

Bhí an t -ábhar biosmat telluride tréithrithe ag micreascópacht leictreon tarchuir agus ellipsometry. Fíor. Taispeánann 2A-2C micreagraifí leictreon tarchuir (íomhánna ardtaifigh) agus patrúin roghnaithe díraonta leictreon de nanofilms biosmath telluride. Is féidir a fheiceáil ón bhfigiúr gur ábhair pholacrystalline iad na nanofilms biosmat ullmhaithe, agus is é an príomh -threoshuíomh fáis (015) plána criostail. Taispeánann Figiúr 2D-2F an t-innéacs casta athraonta casta de tháillí biosmat arna thomhas ag ellipsometer agus an stát dromchla feistithe agus innéacs athraonta casta stáit. Taispeánann na torthaí go bhfuil comhéifeacht díothaithe an stáit dromchla níos mó ná an t-innéacs athraonta sa raon 230 ~ 1930 nm, ag taispeáint tréithe cosúil le miotail. Tá an t-innéacs athraonta den chorp níos mó ná 6 nuair a bhíonn an tonnfhad níos mó ná 1385 nm, atá i bhfad níos airde ná an sileacain, an Ghearmáin agus na hábhair innéacs ard-refractive traidisiúnta eile sa bhanda seo, a leagann bunús chun athshondas optúil ultra-tanaí a ullmhú. Tugann na taighdeoirí le fios gurb é seo an chéad réadú a tuairiscíodh ar chuas optúil plánach inslithe topological le tiús amháin de na nanaiméadar sa bhanda cumarsáide optúil. Ina dhiaidh sin, tomhaiseadh an speictream ionsúcháin agus an tonnfhad athshondais den chuas optúil ultra-tanaí le tiús biosmath telluride. Mar fhocal scoir, déantar imscrúdú ar an tionchar a bhíonn ag tiús scannán airgid ar speictrim trédhearcachta leictreamaighnéadacha i mbiomaí telluride nanocavity/criostail fótóin

Trí scannáin mhóra tanaí a ullmhú de inslitheoirí topological biosmath telluride, agus leas a bhaint as an innéacs athraonta ard-ard d'ábhair biosmath telluride i mbanna infridhearg, faightear cuas optúil plánach le tiús de dheich nanaiméadar amháin. Is féidir leis an gcuas optúil ultra-tanaí ionsú solais athshondais éifeachtach a bhaint amach sa bhanda infridhearg gar, agus tá luach tábhachtach feidhmithe aige i bhforbairt feistí optoelectronic sa bhanda cumarsáide optúil. Tá tiús an chuas optúil biosmat telluride líneach leis an tonnfhad athshondach, agus tá sé níos lú ná an cuas optúil sileacain agus Gearmáiniam den chineál céanna. Ag an am céanna, déantar cuas optúil biosmath telluride a chomhtháthú le criostail fhótónach chun an éifeacht optúil aimhrialta a bhaint amach cosúil leis an trédhearcacht leictreamaighnéadach a spreagann an córas adamhach, a sholáthraíonn modh nua chun microstruchtúr a rialáil speictrim. Tá ról áirithe ag an staidéar seo maidir le taighde a chur chun cinn ar ábhair inslithe topological i rialachán solais agus i bhfeistí feidhmiúla optúla.