پیشرفت SIPM در مطالعه رفتار غیرخطی سلنید پلاتین ناشی از تراهرتز قوی

اخیراً، یک تیم تحقیقاتی از آزمایشگاه کلیدی دولتی فیزیک لیزر میدان قوی، موسسه اپتیک و ماشین‌های دقیق شانگهای (SIPM)، آکادمی علوم چین (CAS)، در مطالعه رفتار غیرخطی و مکانیسم پلاتین پیشرفت کرده‌اند. سلنید در باند تراهرتز. این تیم به طور سیستماتیک ویژگی‌های طیفی و شدت دیزلنید پلاتین را تحت تحریک پالس قوی تراهرتز بررسی کردند و دو فرآیند غیرخطی را نشان دادند که بخش‌های واقعی و خیالی قطبش پذیری غیرخطی بر آنها غالب است. نتایج مرتبط به‌عنوان «فعالیت‌های نوری غیرخطی فوق سریع تحریک‌شده با تراهرتز در PtSe2 مرکز متقارن دو بعدی» در Optics Letters ارائه شده‌اند.
تراهرتز ناحیه ای از طیف الکترومغناطیسی بین امواج میلیمتری و نوری مادون قرمز است و کاوش در مواد بالقوه برای کاربردها در باند تراهرتز برای توسعه فناوری تراهرتز حیاتی است. سلنید پلاتین نیمه فلزی توپولوژیکی دوبعدی به لطف خواص پاسخ نوری و اپتوالکترونیکی باند پهن، عملکرد عالی در تولید و مدولاسیون تراهرتز نشان داده است. با این حال، هنوز کمبود مطالعات سیستماتیک در مورد خواص نوری غیرخطی اساسی سلنید پلاتین تحت تأثیرات قوی تراهرتز وجود دارد. بنابراین، کشف پدیده‌های غیرخطی و مکانیسم‌های ذاتی سلنید پلاتین تولید شده در حوزه تراهرتز از اهمیت بالایی برخوردار است.
در این مطالعه، تیم تحقیقاتی مطالعه برهمکنش پالس‌های تراهرتز با لایه‌های نازک سلنید پلاتین را با استفاده از فناوری فتوپروب مادون قرمز پمپاژ تراهرتز فوق‌سریع انجام دادند. پالس قوی تراهرتز مرکز وارونگی تقارن سلنید پلاتین را با پلاریزاسیون غیرخطی می شکند و یک سیگنال هارمونیک دوم قوی را با استفاده از بخش واقعی نرخ قطبش غیرخطی خود منتشر می کند. مقیاس زمانی این سیگنال هارمونیک دوم با پالس تراهرتز قابل مقایسه است و نسبت سیگنال به نویز و سوئیچینگ بالایی دارد که تأیید می کند که این ویژگی می تواند برای مدولاسیون تراهرتز و گیت های منطقی اعمال شود. از سوی دیگر، رسانایی سلنید پلاتین در معرض مدولاسیون قوی تراهرتز قرار می‌گیرد و به دلیل قطبش پذیری غیرخطی بخش خیالی، جذب غیرخطی افزایش یافته را نشان می‌دهد. این کار ماهیت غیرخطی سلنید پلاتین را در منطقه تراهرتز نشان می‌دهد، مدولاسیون تقارن وارونگی برگشت‌پذیر گذرا سلنید پلاتین را درک می‌کند و پتانسیل مواد دو بعدی مبتنی بر سلنید پلاتین را برای کاربردهای آینده در دستگاه‌های اپتوالکترونیک و مدارهای منطقی گسترش می‌دهد.
کار مرتبط توسط بنیاد ملی علوم طبیعی چین پشتیبانی می شود.

شکل 1 (الف) نمودار شماتیک سیستم تشخیص نور مادون قرمز پمپ شده تراهرتز. (ب) شکل موج منبع پمپ تراهرتز. (ج) طیف بازتابی با و بدون پمپاژ تراهرتز.

شکل 2 (الف) طیف هارمونیک دوم سلنید پلاتین که تحت سیستم تشخیص نوری پمپاژ تراهرتز-IR به دست آمده است. (ب) مقایسه فرآیند دینامیکی فوق سریع استخراج شده در 725 نانومتر با مربع شکل موج تراهرتز. (ج) شدت سیگنال هارمونیک دوم در مقابل قدرت میدان تراهرتز. (د) ماهیت قطبش قدرت سیگنال هارمونیک دوم.

شکل 3 (الف) انتقال فیلم سلنید پلاتین در برابر قدرت میدان تراهرتز. (ب) رسانایی سلنید پلاتین در مقابل قدرت میدان تراهرتز.