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Mar 29, 2023

fônon coerente

7 de março de 2023 Este artigo

7 de março de 2023

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por Zhang Nannan, Academia Chinesa de Ciências

Usando a tecnologia de detecção de bomba com resolução de tempo ultrarrápida, os pesquisadores liderados pelo Prof. (SrTiO3).

Segundo os pesquisadores, a frequência de operação foi muito maior do que a frequência de corte dos moduladores fotoelásticos disponíveis comercialmente.

O estudo foi publicado na Advanced Science.

Um material especial com birrefringência pode moldar a luz. O modulador fotoelástico baseado na tecnologia de modulação de birrefringência é um dos principais componentes da tecnologia óptica moderna. Atualmente, a maioria dos moduladores fotoelásticos usa o estresse mecânico fornecido por materiais piezoelétricos para conduzir cristais fotoelásticos para obter modulação de birrefringência, e sua frequência de operação é limitada pela frequência de ressonância de cristais fotoelásticos/piezoelétricos, que geralmente é da ordem de quilohertz (kHz). . Portanto, há uma necessidade urgente de desenvolver materiais birrefringentes e técnicas de modulação com frequência de operação em GHz.

“Encontramos o efeito de birrefringência óptica de GHz induzido por fônons coerentes ultrarrápidos em cristais de perovskita SrTiO3 e o manipulamos opticamente”, disse Sheng Zhigao, autor correspondente do estudo, “usando o sistema ultrarrápido de bomba-sonda em nosso laboratório magneto-óptico de alto campo magnético ."

Primeiro, eles usaram pulsos de laser ultrarrápidos para gerar fônons acústicos coerentes com baixo amortecimento na heteroestrutura transdutor/SrTiO3.

Depois de examinar uma série de materiais, eles descobriram que os filmes finos de semicondutores LaRhO3 como transdutores poderiam obter eficiências de conversão de energia fóton-fônon relativamente altas.

Então, na heteroestrutura otimizada, descobriu-se que fônons acústicos coerentes ultrarrápidos podem induzir birrefringência óptica com frequência de GHz em cristais de SrTiO3 sensíveis ao estresse.

Além disso, os pesquisadores realizaram a manipulação óptica de fônons coerentes e sua birrefringência induzida em GHz usando uma técnica de bomba dupla.

Esta descoberta revela um mecanismo de modulação de birrefringência óptica ultrarrápida e fornece uma base técnica para a aplicação de dispositivos acústico-ópticos de GHz de alta frequência.

Mais Informações: Tao Sun et al, birrefringência óptica Gigahertz induzida por phonon coerente e sua manipulação em SrTiO 3, ciência avançada (2023). DOI: 10.1002/advs.202205707

Informações do jornal:ciência avançada

Fornecido pela Academia Chinesa de Ciências