Наскоро Държавната ключова лаборатория за лазерна физика на интензивно поле в Шанхайския институт по оптика и прецизни машини (SIPM) на Китайската академия на науките (CAS) постигна напредък в изследването на ултрабърз фотоконтрол на графен за генериране на остатъчен ток. Резултатите от свързаните изследвания са публикувани в Optics под заглавието „Остатъчен ток под комбинирания ефект на фазата на носещата обвивка и чирпа: фазово изместване и усилване на пика“. Резултатите са публикувани в Optics Express.
Задвижваните от оптично поле токове с потенциал за високоскоростна обработка на сигнали са важна област на развитие в електрониката със светлинни вълни. Много материали са използвани за свързани изследвания, сред които графенът е уникален със своя слаб екраниращ ефект, висок праг на увреждане и висока мобилност на носителя. Задълбоченото разбиране и прецизното манипулиране на транспорта на носителя в графена е важна основа за разработването на свръхбързи оптоелектронни устройства на ниво бийт-херц. Чрез едновременно променяне на фазата на носещата обвивка (CEP, φ) и линейната честота на чирп ( ) на линейно поляризираното поле на движещата се светлина, изследователите установиха, че промяната на остатъчния ток показва фазово изместване и пиково усилване (фиг. 1) и че фазовото изместване може да се разглежда като резултат от съпротива на различни степени на чирп.
Напредък в манипулирането на генерирането на фототок чрез облъчване на графен с фемтосекунден лазер с няколко цикъла в SIPO
Фиг. 1 Плътности на остатъчния ток при комбинирания ефект на CEP и чирп, A, B и C съответстват на максималните плътности на остатъчния ток при различни скорости на чирп
Чрез сравняване на остатъчните токове, интегрирани от импулса kx по дължината на посоката на лазерна поляризация в трите случая на A, B и C, се установява, че усилването се получава главно близо до двата положителни основни пика (фиг. 2c) и двата точките на P1 и P2 са избрани за анализ (фиг. 2b). Въз основа на относителната сила на свързване на лентите и еволюцията на производството на електрони в лентата на проводимост с времето (фиг. 3), се установява, че с увеличаването на скоростта на чирп движението на електроните се измества от интерференцията на Ландау-Зенер-Щюкелберг взаимодействието на светлината с графена постепенно се трансформира от непертурбативно в пертурбативно. преминава към пертурбативен тип. По този начин резултатите от съвместното взаимодействие могат да помогнат за намирането на подходящи параметри за изследване на контрола на преходите на състоянието и електронната динамика. Това изследване допринася за разработването на обработка на сигнали на оптични честоти и приложения на оптоелектронни интегрирани устройства.
Напредък в манипулирането на генерирането на фототок от графен, облъчен от фемтосекунден лазер с няколко цикъла в SIPM
Фигура 2 (a) и (b) Производство на проводяща лента за случаи B и C, (c) Остатъчен ток, интегриран чрез импулс kx по дължината на лазерната поляризация.
Напредък в манипулирането на генерирането на фототок в графен, облъчен от фемтосекунден лазер с по-малко цикли при SIPM.
Фиг. 3 (ac) Еволюция на относителната сила на свързване на лентата (t) и производството на електрони ρ(t) в зоната на проводимост при P1 с времето в случаите на A, B и C, (d) Схема на многофотонна интерференция
