Nedavno je Državni ključni laboratorij za fiziku lasera intenzivnog polja pri Šangajskom institutu za optiku i precizne strojeve (SIPM) Kineske akademije znanosti (CAS) postigao napredak u proučavanju ultrabrze fotokontrole grafena za generiranje rezidualne struje. Povezani rezultati istraživanja objavljeni su u Optici, pod naslovom "Rezidualna struja pod kombiniranim učinkom faze ovojnice nositelja i chirp: fazni pomak i pojačanje vrha". Rezultati su objavljeni u Optics Expressu.
Struje vođene optičkim poljem s potencijalom za brzu obradu signala važno su područje razvoja svjetlovalne elektronike. Mnogi materijali korišteni su za srodna istraživanja, među kojima je grafen jedinstven po svom slabom zaštitnom učinku, visokom pragu oštećenja i visokoj mobilnosti nosača. Duboko razumijevanje i precizna manipulacija prijenosa nositelja u grafenu važan je temelj za razvoj ultrabrzih optoelektroničkih uređaja na razini otkucaja i herca. Istovremenim mijenjanjem faze ovojnice nositelja (CEP, φ) i linearne brzine chirpa ( ) linearno polariziranog polja voznog svjetla, istraživači su otkrili da varijacija rezidualne struje pokazuje fazni pomak i pojačanje vrha (Sl. 1), i da se fazni pomak može promatrati kao rezultat otpora različitim stupnjevima chirpa.
Napredak u manipulaciji generiranjem fotostruja ozračivanjem grafena femtosekundnim laserom od nekoliko ciklusa u DZIV-u
Slika 1. Gustoće preostale struje pod kombiniranim učinkom CEP-a i chirpa, A, B i C odgovaraju maksimalnim gustoćama preostale struje pri različitim brzinama chirpa
Usporedbom zaostalih struja integriranih momentom kx duž smjera polarizacije lasera u tri slučaja A, B i C, utvrđeno je da se pojačanje uglavnom događa u blizini dva pozitivna glavna vrha (Sl. 2c), i dva točke P1 i P2 odabrane su za analizu (slika 2b). Na temelju relativnih snaga sprezanja vrpci i evolucije stvaranja elektrona u vodljivom pojasu s vremenom (slika 3), utvrđeno je da se s povećanjem brzine chirpa kretanje elektrona pomiče od Landau-Zener-Stückelbergove interferencije od dominacije do dominacije multifotonske interferencije, tj. interakcija svjetlosti s grafenom postupno se transformira iz neperturbativne u perturbativnu. prešlo u perturbativni tip. Stoga rezultati ko-interakcije mogu pomoći u pronalaženju odgovarajućih parametara za proučavanje kontrole prijelaza stanja i elektronske dinamike. Ovo istraživanje doprinosi razvoju obrade signala optičkih frekvencija i primjena integriranih optoelektroničkih uređaja.
Napredak u manipulaciji stvaranjem fotostruje iz grafena ozračenog femtosekundnim laserom od nekoliko ciklusa u SIPM-u
Slika 2 (a) i (b) Izrada vodljivog pojasa za slučajeve B i C, (c) Preostala struja integrirana impulsom kx duž smjera polarizacije lasera.
Napredak u manipulaciji stvaranjem fotostruje u grafenu ozračenom femtosekundnim laserom s manje ciklusa na SIPM.
Slika 3 (ac) Evolucija relativne jakosti spajanja pojasa (t) i proizvodnje elektrona ρ(t) u vodljivom pojasu na P1 s vremenom u slučajevima A, B i C, (d) Shema višefotonske interferencije
