Recent, Laboratorul cheie de stat de fizică cu laser în câmp intens de la Institutul de optică și mașini de precizie din Shanghai (SIPM) al Academiei Chineze de Științe (CAS) a făcut progrese în studiul fotocontrolului ultrarapid al grafenului pentru a genera curent rezidual. Rezultatele cercetării aferente sunt publicate în Optics, sub titlul „Curentul rezidual sub efectul combinat al fazei învelișului purtător și al ciripitului: schimbare de fază și îmbunătățire a vârfului”. Rezultatele au fost publicate în Optic Express.
Curenții conduși de câmp optic cu potențial de procesare a semnalului de mare viteză reprezintă un domeniu important de dezvoltare în electronica undelor luminoase. Multe materiale au fost folosite pentru cercetările conexe, printre care grafenul este unic pentru efectul său slab de ecranare, pragul ridicat de deteriorare și mobilitatea ridicată a transportatorului. Înțelegerea în profunzime și manipularea precisă a transportului purtătorului în grafen este o bază importantă pentru dezvoltarea dispozitivelor optoelectronice ultrarapide la nivel de ritm hertzi. Variind simultan faza anvelopei purtătorului (CEP, φ) și rata de ciripit liniară ( ) a câmpului luminos de conducere polarizat liniar, cercetătorii au descoperit că variația curentului rezidual prezintă o schimbare de fază și o îmbunătățire a vârfului (Fig. 1) și că schimbarea de fază poate fi văzută ca rezultat al rezistenței la diferite grade de ciripit.
Progrese în manipularea generării de fotocurent prin iradierea grafenului cu un laser femtosecunde cu câteva cicluri la SIPO
Fig. 1 Densitățile de curent rezidual sub efectul combinat al CEP și ciripit, A, B și C corespund densităților maxime de curent rezidual la diferite rate de ciripit
Prin compararea curenților reziduali integrați de impulsul kx de-a lungul direcției de polarizare a laserului în cele trei cazuri A, B și C, se constată că îmbunătățirea are loc în principal în apropierea celor două vârfuri principale pozitive (Fig. 2c) și cele două punctele P1 și P2 sunt selectate pentru analiză (Fig. 2b). Pe baza forțelor relative de cuplare a benzilor și a evoluției în timp a fabricării electronilor în banda de conducție (Fig. 3), se constată că odată cu creșterea ratei de ciripit, mișcarea electronului se schimbă de la interferența Landau-Zener-Stückelberg. dominanța la dominanța interferenței multifotonice, adică interacțiunea luminii cu grafenul este transformată treptat de la non-perturbativ la perturbator. mutat la tipul perturbativ. Astfel, rezultatele co-interacțiunii pot ajuta la găsirea parametrilor potriviți pentru a studia controlul tranzițiilor de stare și dinamica electronică. Această cercetare contribuie la dezvoltarea prelucrării semnalului de frecvențe optice și a aplicațiilor pentru dispozitive integrate optoelectronice.
Progrese în manipularea generării de fotocurent din grafen iradiat de un laser femtosecunde cu câteva cicluri la SIPM
Fig. 2 (a) și (b) Fabricarea benzii conducătoare pentru cazurile B și C, (c) Curentul rezidual integrat de impuls kx de-a lungul direcției de polarizare a laserului.
Progrese în manipularea generării de fotocurent în grafen iradiat de un laser de femtosecundă cu mai puține cicluri la SIPM.
Fig. 3 (ac) Evoluția forței relative de cuplare a benzii (t) și fabricarea electronilor ρ(t) în banda de conducere la P1 cu timpul în cazurile A, B și C, (d) Schema interferenței multifotonice
