A közelmúltban a Kínai Tudományos Akadémia (CAS) Sanghaji Optikai és Precíziós Gépészeti Intézetének (SIPM) Intenzív-Field Laser Physics Állami Kulcslaboratóriuma előrehaladást ért el a grafén ultragyors fotokontrolljának tanulmányozásában a maradékáram generálására. Az ezzel kapcsolatos kutatási eredményeket az Optika publikálja, „Maradékáram a vivőburkoló fázis és csipogás együttes hatására: fáziseltolódás és csúcsfokozás” címmel. Az eredményeket az Optics Express publikálták.
A nagysebességű jelfeldolgozás lehetőségével rendelkező optikai térvezérelt áramok a fényhullám-elektronika fontos fejlesztési területei. Számos anyagot használtak a kapcsolódó kutatásokhoz, amelyek közül a grafén egyedülálló gyenge árnyékoló hatása, magas károsodási küszöbe és nagy hordozómobilitása miatt. A grafén hordozótranszportjának mélyreható megértése és precíz manipulálása fontos alapja az ultragyors optoelektronikai eszközök beat-hertz szintű fejlesztésének. A lineárisan polarizált fénymező vivőburkoló fázisának (CEP, φ) és lineáris csipogási sebességének ( ) egyidejű változtatásával a kutatók azt találták, hogy a maradékáram változása fáziseltolódást és csúcsfokozást mutat (1. ábra), és hogy a fáziseltolódás a különböző csipogási fokozatok ellenállásának eredményeként tekinthető.
Előrelépések a fotoáram-generálás manipulálásában a grafén néhány ciklusú femtoszekundumos lézerrel történő besugárzásával a SIPO-nál
1. ábra A maradék áramsűrűség a CEP és a csipogás együttes hatására, A, B és C megfelel a maximális maradék áramsűrűségnek különböző csipogási sebességeknél
A kx impulzus által integrált maradékáramokat a lézer polarizációs iránya mentén az A, B és C három esetben azt találtuk, hogy a fokozódás főleg a két pozitív főcsúcs közelében jelentkezik (2c. ábra), és a kettő a P1 és P2 pontjait választjuk ki az elemzéshez (2b. ábra). A relatív sávcsatolási erősségek és a vezetési sávban az elektrongyártás időbeli alakulása alapján (3. ábra) azt találtuk, hogy a csipogás sebességének növekedésével az elektronok mozgása eltolódik a Landau-Zener-Stückelberg interferenciától. dominancia a multifoton interferencia dominanciára, azaz a fény és a grafén kölcsönhatása fokozatosan átalakul nem-perturbatívból perturbatívvá. a perturbatív típusra váltott. Így a ko-interakciós eredmények segíthetnek megfelelő paraméterek megtalálásában az állapotátmenetek és az elektronikus dinamika szabályozásának vizsgálatához. Ez a kutatás hozzájárul az optikai frekvenciák jelfeldolgozásának és az optoelektronikai integrált eszközalkalmazások fejlesztéséhez.
Előrehaladás a SIPM-nél néhány ciklusos femtoszekundumos lézerrel besugárzott grafén fotoáram generálásának manipulálásában
2. ábra (a) és (b) Vezetőszalag gyártás B és C esetekre, (c) Maradékáram a kx impulzussal integrálva a lézer polarizációs iránya mentén.
Femtoszekundumos lézerrel besugárzott grafén fotoáram-generációjának manipulálásában, kevesebb ciklussal SIPM-en.
3. ábra (ac) A relatív sávcsatolási erősség (t) és az elektrongyártás ρ(t) alakulása a vezetési sávban P1-nél idővel A, B és C esetén, (d) A többfoton interferencia vázlata
