Jun 15, 2019 Вид страницы:293
Профессор Ушивэй с факультета физики Университета Фудань реализовал электрическое регулирование нелинейных эффектов третьего порядка в графене и раскрыл его механизм. Результаты их исследования «Электрическое регулирование некачественного нелинейного оптического отклика третьего порядка фермиона Дирака в графене» были опубликованы в Интернете 21 мая по лондонскому времени в журнале Natural Photonics. Лювэйтао, профессор физики Фудань, является соавтором этой статьи, а Хуанди, докторант данной предметной группы, является соавтором этой статьи.
Графен представляет собой сотовый материал, состоящий только из одного слоя атомов углерода. Благодаря уникальной решеточной и зонной структуре носители в графене не имеют неподвижной массы, а скорость движения фиксирована и может только изменять направление. Их поведение соответствует релятивистскому квантово-механическому уравнению Дирака и поэтому также называется безмассовыми фермионами Дирака. С момента своего открытия особые свойства графена и многие новые и интересные явления, которые он вызывает, были в центре внимания передовых научных исследований. Нелинейный эффект графена - важная часть этого. До этого научное сообщество заметило сильные нелинейные эффекты третьего порядка графена, которые сделали графен большим потенциалом применения в областях микронанофотоники, лазерной промышленности, оптической связи, квантовой информации и вычислений, а также получения изображений биологических объектов. Однако предыдущие отчеты об экспериментах не смогли сформировать единого представления о нелинейных коэффициентах графена третьего порядка. Разные экспериментальные результаты отличаются даже до 6 порядков.
Wushiwei и другие поняли, что нелинейный отклик третьего порядка в графене - это общий эффект, образованный совместной конкуренцией множественных квантовых резонансных переходов, и предложили использовать ионно-гелевую технологию для изготовления устройств на графеновых полевых транзисторах. Метод управления соответствующими каналами квантово-резонансных переходов путем управления концентрацией носителей и химическим потенциалом в графене в крупном масштабе. Исследователи обнаружили, что химический потенциал в графене сильно влияет на его нелинейно-оптический отклик третьего порядка, и что различные нелинейные эффекты третьего порядка имеют совершенно разные зависимости от химического потенциала. Для нелинейных эффектов третьего порядка аддитивных типов, таких как гармоника третьего порядка и аддитивное четырехволновое смешение, когда химический потенциал настроен на закрытие однофотонных и двухфотонных резонансных каналов, нелинейные эффекты третьего порядка будут значительно усилены. . Напротив, для нелинейных эффектов третьего порядка типов вычитания, таких как вычитание четырехволновой смешанной частоты и эффекта Гуансюкира, одно и то же переключение на однофотонный и двухфотонный каналы вызовет нелинейный эффект третьего порядка. Интенсивность резко снижается. Микроквантовый теоретический расчет нелинейно-оптических коэффициентов графена дополнительно подтверждает сделанные выше выводы. Ушивэй объяснил: «Эффект интерференции между этими различными квантовыми резонансными переходами похож на хорошо известную историю о Трех Монахах. В случае низколегированного графена есть три монаха A, B и C в храме "нелинейный эффект третьего порядка добавления графена". Трое мужчин не только не сотрудничают в доставке воды, но и отталкивают друг друга из-за лени. В результате воды нет (нелинейный эффект третьего порядка очень слаб); пока один день монах А ушел в облака (чтобы увеличить концентрацию допинга), тупиковая ситуация между тремя монахами была нарушена, и оставшиеся два монаха, хотя все еще были недовольны друг другом, могли говорить об этом. Уговорили монаха Б нести воды (усилен нелинейный эффект третьего порядка); позже монах B тоже отправился путешествовать (дальнейшее увеличение концентрации допинга), а монах C был спокоен, и он один пил воду (нелинейный эффект третьего порядка был далее улучшено). Интересно, что три месяца nks D, E и F в храме «Нелинейный эффект третьего порядка вычитания графена» представляют собой совершенно разные ситуации. Эти трое очень эмоциональны и соревнуются за воду. Следовательно, пить воду совершенно легко (нелинейный эффект третьего порядка очень силен), но позже Heshang D и E постепенно спускались по краю (увеличивая концентрацию легирования), поэтому пропускная способность по воде уменьшилась (третий порядок ослабился нелинейный эффект). Короче говоря, существует механизм конкуренции / сотрудничества между квантовыми резонансными переходами графеновых нелинейных эффектов третьего порядка. По мере регулирования химического потенциала силы, доминирующие в конкуренции и сотрудничестве, исчезнут, что в конечном итоге приведет к наблюдению за результатами исследований. Интересное явление. "
Исследовательская группа выявила доминирующую роль интерференции между переходными каналами в нелинейно-оптических эффектах графена и прояснила источник различий в нелинейно-оптических коэффициентах третьего порядка между различными группами в мире. Также указывается способ управления крупномасштабными нелинейно-оптическими эффектами графена с помощью химического потенциала. В то же время было подготовлено первое электронно-оптическое устройство, основанное на нелинейно-оптическом эффекте графена третьего порядка. Принимая во внимание крупный прорыв в области крупномасштабного производства и получения графена с низкими затратами в последние годы, ожидается, что этот механизм электрооптического регулирования обеспечит высококачественное приложение для графеновой промышленности.
Страница содержит содержимое машинного перевода.
Оставить сообщение
Мы скоро свяжемся с вами