SIPM מתקדמת במחקר של התנהגות לא לינארית חזקה הנגרמת על ידי Terahertz של סלניד פלטינום

לאחרונה, צוות מחקר ממעבדת המפתח של המדינה לפיזיקת לייזר בשדה חזק, מכון שנחאי לאופטיקה ומכונות מדויקות (SIPM), האקדמיה הסינית למדעים (CAS), התקדם בחקר ההתנהגות והמנגנון הלא ליניארי של פלטינה סלניד בלהקת טרה-הרץ. הצוות חקר באופן שיטתי את המאפיינים הספקטרליים והעוצמה של פלטינה דיסלניד תחת עירור דופק חזק של terahertz, וחשף שני תהליכים לא ליניאריים שנשלטים על ידי החלקים האמיתיים והדמיוניים של הקיטוב הלא ליניארי. התוצאות הקשורות מוצגות כ"פעילויות אופטיות לא-לינאריות אולטרה-מהירות המופעלות על ידי Terahertz ב-PtSe2 צנטרוסימטרי דו מימדי" ב-Optics Letters.
Terahertz הוא אזור בספקטרום האלקטרומגנטי שבין אופטיקה של גלי מילימטר ואינפרא אדום, ובחינת חומרים פוטנציאליים ליישומים ברצועת ה-terahertz היא קריטית לפיתוח טכנולוגיית terahertz. סלניד פלטינה למחצה מתכתי טופולוגי דו-ממדי הראה ביצועים מצוינים ביצירת טרה-הרץ ובאפנון הודות למאפיינים של תגובה אופטית ואופטו-אלקטרונית בפס רחב. עם זאת, עדיין יש חוסר במחקרים שיטתיים על התכונות האופטיות הבסיסיות הלא-לינאריות של Pt selenide תחת השפעות טרה-הרץ חזקות. לכן, ישנה משמעות רבה לחקור את התופעות הלא-לינאריות והמנגנונים הפנימיים של סלניד פלטינה שנוצר בתחום ה-terahertz.
במחקר זה, צוות המחקר ביצע מחקר של האינטראקציה של פעימות טרה-הרץ עם סרטים דקים של סלניד פלטינום באמצעות טכנולוגיית טכנולוגיית צילום אולטרה-מהירה של טרה-הרץ שאיבת אינפרא אדום. דופק הטרה-הרץ החזק שובר את מרכז היפוך הסימטריה של סלניד פלטינה על ידי קיטוב לא ליניארי ומקרין אות הרמוני שני חזק תוך שימוש בחלק האמיתי של קצב הקיטוב הלא ליניארי שלו. סולם הזמן של אות הרמוני שני זה דומה לזה של דופק טרה-הרץ ויש לו יחסי אות-רעש ומיתוג גבוהים, המאשר שניתן ליישם תכונה זו על אפנון טרה-הרץ ושערים לוגיים. מצד שני, המוליכות של סלניד פלטינה נתונה לאפנון חזק של terahertz ומציגה ספיגה לא ליניארית משופרת בגלל החלק הדמיוני של קיטוב לא ליניארי. עבודה זו חושפת את הטבע הלא-ליניארי של סלניד פלטינה באזור הטרה-הרץ, מממשת את אפנון סימטריית היפוך-היפוך חולף של סלניד פלטינה, ומרחיבה את הפוטנציאל של חומרים דו-ממדיים מבוססי סלניד פלטינה עבור יישומים עתידיים בהתקנים אופטואלקטרוניים ומעגלים לוגיים.
העבודה הקשורה נתמכת על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין.

איור 1 (א) דיאגרמה סכמטית של מערכת זיהוי אור אינפרא אדום שנשאב טרה-הרץ. (ב) צורת גל של מקור משאבת טרה-הרץ. (ג) ספקטרום השתקפות עם ובלי שאיבת טרה-הרץ.

איור 2 (א) ספקטרום שני של סלניד פלטינה שהושג תחת מערכת זיהוי אופטית של טרה-הרץ-IR. (ב) השוואה של התהליך הדינמי האולטרה-מהיר שחולץ ב-725 ננומטר עם הריבוע של צורת הגל terahertz. (ג) עוצמת האות ההרמוני השני לעומת עוצמת השדה הטרה-הרץ. (ד) אופי הקיטוב של עוצמת האות ההרמוני השני.

איור. 3 (א) העברה של סרט סלניד פלטינה לעומת חוזק שדה terahertz. (ב) מוליכות סלניד פלטינום לעומת חוזק שדה טרה-הרץ.