Band kominikasyon optik, ultra-mens optik rezonatè

Band kominikasyon optik, ultra-mens optik rezonatè
Rezonatè optik ka lokalize longèdonn espesifik nan vag limyè nan yon espas limite, epi yo gen aplikasyon enpòtan nan entèraksyon limyè-matyè,Kominikasyon optik, kèk optik, ak entegrasyon optik. Gwosè a nan resonatè a sitou depann sou karakteristik sa yo materyèl ak longèdonn nan opere, pou egzanp, Silisyòm rezonans opere nan gwoup la tou pre enfrawouj anjeneral mande pou estrikti optik nan dè santèn de nanomètr ak pi wo a. Nan dènye ane yo, ultra-mens planè optik rezonatè yo te atire anpil atansyon akòz aplikasyon pou potansyèl yo nan koulè estriktirèl, D 'olografik, règleman jaden limyè ak aparèy optoelectronic. Ki jan yo diminye epesè nan rezonè planar se youn nan pwoblèm sa yo difisil fè fas a pa chèchè yo.
Diferan de materyèl semi -conducteurs tradisyonèl, 3D izolan topolojik (tankou Bismit Telluride, Telluride Antimwàn, Bismit Selenide, elatriye) yo se nouvo materyèl enfòmasyon ak topolojik pwoteje eta sifas metal ak eta izolatè. Se eta a sifas ki pwoteje pa simetri a nan envèsyon tan, ak elektwon li yo pa gaye nan pa enpurte ki pa mayetik, ki gen kandida aplikasyon enpòtan nan ba-pouvwa pwopòsyon informatique ak aparèy spintronic. An menm tan an, materyèl insulator topolojik tou montre pwopriyete optik ekselan, tankou endèks segondè refraktif, gwo linear linearoptikkoyefisyan, lajè k ap travay ranje spectre, tunability, fasil entegrasyon, elatriye, ki bay yon nouvo platfòm pou realizasyon an nan règleman limyè akAparèy optoelectronic.
Yon ekip rechèch nan Lachin te pwopoze yon metòd pou fabwikasyon nan ultra-mens resonateur optik lè l sèvi avèk gwo zòn k ap grandi bismit telluride nanofilm insulator topolojik. Kav la optik montre evidan karakteristik absòpsyon sonorite nan tou pre gwoup enfrawouj. Bismit Telluride gen yon endèks trè wo refrenjan nan plis pase 6 nan gwoup la kominikasyon optik (pi wo pase endèks la refraktif nan tradisyonèl segondè endèks refraksyonèl materyèl tankou Silisyòm ak germanium), se konsa ke epesè a kavite optik ka rive jwenn yon sèl-ventyèm nan longèdonn nan sonorite. An menm tan an, se rezonatè a optik depoze sou yon kristal fotonik yon sèl-dimansyon, ak yon roman elektwomayetik efè transparans se obsève nan gwoup la kominikasyon optik, ki se akòz kouti a nan resonatè a ak plasmon la Tamm ak entèferans destriktif li yo. Repons espèk nan efè sa a depann sou epesè nan resonateur la optik ak se gaya nan chanjman nan endèks la refraktif anbyen. Travay sa a ouvè yon nouvo fason pou realizasyon an nan kavite optik ultrathin, topolojik insulator materyèl spectre règleman ak aparèy optoelectronic.
Jan yo montre nan fig frans. 1A ak 1B, se rezonatè a optik sitou ki konpoze de yon bismit teluride topolojik insulator ak nanofilms an ajan. Nanofilm Bismit Telluride yo prepare pa Magnetron sputtering gen gwo zòn ak bon eli. Lè epesè nan Bismit Telluride a ak fim an ajan se 42 nm ak 30 nm, respektivman, kavite nan optik montre gwo absòpsyon sonorite nan gwoup la nan 1100 ~ 1800 nm (Figi 1C). Lè chèchè yo entegre kavite sa a optik sou yon kristal fotonik te fè nan altène pil nan TA2O5 (182 nm) ak SiO2 (260 nm) kouch (Figi 1e), yon fon absòpsyon distenk (Figi 1F) parèt tou pre efè a absòpsyon orijinal la.

Materyèl la teluride bismit te karakterize pa mikroskopi elektwonik transmisyon ak elipsometri. Fig. 2A-2C montre transmisyon mikwografik elèktron (imaj wo-rezolisyon) ak chwazi modèl difraksyon elèktron nan nanofilm Telluride Bismit. Li ka wè nan figi a ki prepare bismit la teluride nanofilms yo se materyèl polikristalin, ak oryantasyon prensipal la kwasans se (015) avyon kristal. Figi 2D-2F montre endèks la konplèks refraktif nan Bismit Telluride mezire pa elipsomètr ak eta a ekipe eta ak eta konplèks refraktif endèks. Rezilta yo montre ke koyefisyan disparisyon nan eta a sifas ki pi gran pase endèks la refraktif nan seri a nan 230 ~ 1930 nm, ki montre metal-tankou karakteristik. Endèks la refraktif nan kò a se plis pase 6 lè longèdonn lan se pi gran pase 1385 nm, ki se pi wo pase sa yo ki an Silisyòm, germanium ak lòt tradisyonèl materyèl endèks segondè-refractive nan gwoup sa a, ki ponn yon fondasyon pou preparasyon an nan ultra-mens resonatè optik. Chèchè yo fè remake ke sa a se premye realizasyon an rapòte nan yon insulator topolojik planar kavite optik ak yon epesè nan sèlman dè dizèn nan nanomètr nan gwoup la kominikasyon optik. Imedyatman, spectre la absòpsyon ak longèdonn sonorite nan kavite a ultra-mens optik yo te mezire ak epesè nan Bismit Telluride. Finalman, efè a nan epesè fim ajan sou elektwomayetik pwovoke spèktr transparans nan Bismit Telluride nanocavity/estrikti kristal fotonik envestige

Pa prepare gwo zòn plat fim mens nan Bismit Telluride izolan topolojik, ak pran avantaj de ultra-segondè endèks la refraktif nan materyèl Telluride Bismit nan tou pre gwoup enfrawouj, se yon kavite planar optik ak yon epesè nan sèlman dè dizèn nan nanomètr jwenn. Kavite optik ultra-mens ka reyalize efikas absòpsyon limyè sonan nan gwoup la tou pre enfrawouj, e li gen valè aplikasyon enpòtan nan devlopman nan aparèy optoelectronic nan gwoup la kominikasyon optik. Epesè nan Bismit Telluride kavite a optik se lineyè nan longèdonn nan sonan, epi li se pi piti pase sa yo ki an menm jan Silisyòm ak germanium kavite optik. An menm tan an, se Bismit Telluride kavite optik entegre ak kristal fotonik reyalize efè a anomale optik ki sanble ak transparans nan elektwomayetik pwovoke nan sistèm atomik, ki bay yon nouvo metòd pou règleman an spectre nan mikrostruktur. Etid sa a jwe yon wòl sèten nan pwomosyon rechèch la nan materyèl izolan topolojik nan règleman limyè ak aparèy optik fonksyonèl.