최근 중국과학원(CAS) 산하 상하이 광학 및 정밀 기계 연구소(SIPM)의 강렬한 장 레이저 물리학 국가 핵심 연구소에서는 잔류 전류를 생성하기 위한 그래핀의 초고속 광제어 연구에 진전을 이루었습니다. 관련 연구 결과는 '캐리어 포락선 위상과 처프의 결합 효과에 따른 잔류 전류: 위상 변이 및 피크 향상'이라는 제목으로 Optics에 게재되었습니다. 결과는 Optics Express에 게재되었습니다.
고속 신호 처리 가능성이 있는 광학장 구동 전류는 광파 전자 장치 개발의 중요한 영역입니다. 관련 연구에 많은 재료가 사용되었으며, 그 중 그래핀은 약한 차폐 효과, 높은 손상 임계값 및 높은 캐리어 이동성으로 인해 독특합니다. 그래핀의 캐리어 수송에 대한 심층적인 이해와 정확한 조작은 비트-헤르츠 수준의 초고속 광전자 장치 개발을 위한 중요한 기반입니다. 선형 편광 구동 광장의 캐리어 엔벨로프 위상(CEP, )과 선형 처프 속도( )를 동시에 변경함으로써 연구원들은 잔류 전류의 변화가 위상 변이와 피크 향상을 나타냄을 발견했습니다(그림 1). 위상 변이는 서로 다른 처프 각도에 저항한 결과로 볼 수 있습니다.
SIPO에서 몇 주기의 펨토초 레이저로 그래핀을 조사하여 광전류 생성 조작의 발전
그림 1. CEP와 처프의 결합 효과에 따른 잔류 전류 밀도, A, B, C는 서로 다른 처프 속도에서 최대 잔류 전류 밀도에 해당합니다.
세 가지 경우 A, B, C에서 레이저 편광 방향을 따라 운동량 kx에 의해 적분된 잔류 전류를 비교하면 강화는 주로 두 개의 양의 주 피크 근처에서 발생하는 것으로 나타났습니다(그림 2c). 분석을 위해 P1과 P2의 지점이 선택됩니다(그림 2b). 상대 밴드 결합 강도와 시간에 따른 전도대에서 전자 제조의 진화(그림 3)를 기반으로 처프 속도가 증가하면 전자 운동이 Landau-Zener-Stückelberg 간섭에서 이동하는 것으로 나타났습니다. 다광자 간섭 우세로의 우세, 즉 빛과 그래핀의 상호 작용은 비교란에서 교란으로 점차적으로 변형됩니다. 불안형으로 바뀌었습니다. 따라서 상호 작용 결과는 상태 전환 및 전자 역학의 제어를 연구하는 데 적합한 매개 변수를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 본 연구는 광주파수의 신호처리 및 광전자 집적소자 응용기술 개발에 기여한다.
SIPM에서 몇 주기의 펨토초 레이저를 조사하여 그래핀에서 광전류 생성을 조작하는 과정
그림 2 (a) 및 (b) 사례 B 및 C에 대한 전도성 밴드 제작, (c) 레이저 편광 방향을 따라 운동량 kx로 적분된 잔류 전류.
SIPM에서 더 적은 주기로 펨토초 레이저에 의해 조사된 그래핀의 광전류 생성 조작의 진행.
그림 3 (ac) A, B, C의 경우 시간에 따른 P1 전도대의 상대 밴드 결합 강도(t)와 전자 제작 ρ(t)의 진화, (d) 다광자 간섭의 개략도
