近期,中科院合肥研究院強磁場中心盛志高研究團隊與固體所和上海科技大學科研人員合作,發明了一種基于強關聯氧化物材料的太赫茲寬帶可調吸收器。相關研究成果發表在ACS Applied Materials & Interfaces期刊上。
太赫茲吸收器在太赫茲電磁屏蔽,太赫茲成像和太赫茲熱敏探測等領域具有廣泛的應用前景,因而吸引了大量研發注意力。瞄準未來關鍵領域的應用,要求吸收器不僅要有較高的吸收率,較大的帶寬,還需要主動可調功能。為了實現太赫茲寬帶可調強吸收,材料研發與器件結構設計至關重要。
經過多年研發,研究團隊選用強關聯電子氧化物作為功能層,采用多層介電結構設計與光控方法(圖a),最終實現了這一關聯電子器件在寬波段范圍的太赫茲光譜性能可調。所選用的關聯電子材料二氧化釩在絕緣體-金屬相變前后,電導率,介電常數和光學性質會發生大幅度的變化,而且這種相變可以被溫度,光和電場調控,因此是太赫茲可調諧器件的絕佳候選材料。通過光控的方法,團隊在多層器件中實現了大于74%的調制深度(圖b)。而且,在特定激光能量條件下,可以實現寬帶零反射與接近180°的太赫茲相移(圖c)。通過多種測試分析,研究團隊明確了這種主動太赫茲波譜性能調控的物理起源。
該工作獲得了國家重點研發計劃、國家自然科學基金,中科院前沿科學重點研究項目、強磁場安徽省實驗室方向基金的支持。
原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.0c15297
(a)研究團隊選用強關聯電子氧化物作為功能層,采用多層介電結構設計與光控方法; (b)通過光控的方法在多層器件中實現了大于74%的調制深度 ;(c)在特定激光能量條件下,可以實現寬帶零反射與接近180°的太赫茲相移