ગયા વર્ષે, ચાઇનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સના હેફેઇ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ફિઝિકલ સાયન્સના હાઇ મેગ્નેટિક ફિલ્ડ સેન્ટરના સંશોધક શેંગ ઝિગાઓની ટીમે સ્ટેડી-સ્ટેટ હાઇ મેગ્નેટિક ફિલ્ડ પ્રાયોગિક ઉપકરણ પર આધાર રાખતું સક્રિય અને બુદ્ધિશાળી ટેરાહર્ટ્ઝ ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટર વિકસાવ્યું હતું. આ સંશોધન ACS એપ્લાઇડ મટિરિયલ્સ અને ઇન્ટરફેસમાં પ્રકાશિત થયું છે.
ટેરાહર્ટ્ઝ ટેકનોલોજીમાં શ્રેષ્ઠ સ્પેક્ટ્રલ લાક્ષણિકતાઓ અને વ્યાપક એપ્લિકેશન સંભાવનાઓ હોવા છતાં, ટેરાહર્ટ્ઝ સામગ્રી અને ટેરાહર્ટ્ઝ ઘટકોના વિકાસ દ્વારા તેનો એન્જિનિયરિંગ ઉપયોગ હજુ પણ ગંભીર રીતે મર્યાદિત છે. તેમાંથી, બાહ્ય ક્ષેત્ર દ્વારા ટેરાહર્ટ્ઝ તરંગનું સક્રિય અને બુદ્ધિશાળી નિયંત્રણ આ ક્ષેત્રમાં એક મહત્વપૂર્ણ સંશોધન દિશા છે.
ટેરાહર્ટ્ઝના મુખ્ય ઘટકોની અત્યાધુનિક સંશોધન દિશાને લક્ષ્યમાં રાખીને, સંશોધન ટીમે દ્વિ-પરિમાણીય સામગ્રી ગ્રાફીન [એડ. ઓપ્ટિકલ મેટર. 6, 1700877(2018)] પર આધારિત ટેરાહર્ટ્ઝ સ્ટ્રેસ મોડ્યુલેટરની શોધ કરી છે, જે મજબૂત રીતે સંકળાયેલ ઓક્સાઇડ [ACS એપ્લ. મેટર. ઇન્ટર. 12, 48811(2020)] અને ફોનોન-આધારિત નવા સિંગલ-ફ્રિકવન્સી મેગ્નેટિક-કંટ્રોલ્ડ ટેરાહર્ટ્ઝ સ્ત્રોત [એડવાન્સ્ડ સાયન્સ 9, 2103229(2021)] પર આધારિત ટેરાહર્ટ્ઝ બ્રોડબેન્ડ ફોટોકંટ્રોલ્ડ મોડ્યુલેટર છે, સંકળાયેલ ઇલેક્ટ્રોન ઓક્સાઇડ વેનેડિયમ ડાયોક્સાઇડ ફિલ્મને કાર્યાત્મક સ્તર તરીકે પસંદ કરવામાં આવે છે, બહુ-સ્તરીય માળખું ડિઝાઇન અને ઇલેક્ટ્રોનિક નિયંત્રણ પદ્ધતિ અપનાવવામાં આવે છે. ટેરાહર્ટ્ઝ ટ્રાન્સમિશન, પ્રતિબિંબ અને શોષણનું બહુવિધ કાર્યાત્મક સક્રિય મોડ્યુલેશન પ્રાપ્ત થાય છે (આકૃતિ a). પરિણામો દર્શાવે છે કે ટ્રાન્સમિટન્સ અને શોષણ ઉપરાંત, પરાવર્તન અને પ્રતિબિંબ તબક્કાને ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર દ્વારા સક્રિય રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે, જેમાં પરાવર્તન મોડ્યુલેશન ઊંડાઈ 99.9% સુધી પહોંચી શકે છે અને પરાવર્તન તબક્કો ~180° મોડ્યુલેશન સુધી પહોંચી શકે છે (આકૃતિ b). વધુ રસપ્રદ વાત એ છે કે, બુદ્ધિશાળી ટેરાહર્ટ્ઝ ઇલેક્ટ્રિકલ નિયંત્રણ પ્રાપ્ત કરવા માટે, સંશોધકોએ એક નવલકથા "ટેરાહર્ટ્ઝ - ઇલેક્ટ્રિક-ટેરાહર્ટ્ઝ" પ્રતિસાદ લૂપ (આકૃતિ c) સાથે એક ઉપકરણ ડિઝાઇન કર્યું. શરૂઆતની પરિસ્થિતિઓ અને બાહ્ય વાતાવરણમાં ફેરફારોને ધ્યાનમાં લીધા વિના, સ્માર્ટ ઉપકરણ લગભગ 30 સેકન્ડમાં આપમેળે સેટ (અપેક્ષિત) ટેરાહર્ટ્ઝ મોડ્યુલેશન મૂલ્ય સુધી પહોંચી શકે છે.
(a) એકનું યોજનાકીય આકૃતિઇલેક્ટ્રો ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટરVO2 પર આધારિત
(b) પ્રભાવિત પ્રવાહ સાથે ટ્રાન્સમિટન્સ, પરાવર્તકતા, શોષણ અને પ્રતિબિંબ તબક્કામાં ફેરફાર
(c) બુદ્ધિશાળી નિયંત્રણનું યોજનાકીય ચિત્ર
સક્રિય અને બુદ્ધિશાળી ટેરાહર્ટ્ઝનો વિકાસઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક મોડ્યુલેટરસંકળાયેલ ઇલેક્ટ્રોનિક સામગ્રી પર આધારિત ટેરાહર્ટ્ઝ બુદ્ધિશાળી નિયંત્રણના અમલીકરણ માટે એક નવો વિચાર પૂરો પાડે છે. આ કાર્યને નેશનલ કી રિસર્ચ એન્ડ ડેવલપમેન્ટ પ્રોગ્રામ, નેશનલ નેચરલ સાયન્સ ફાઉન્ડેશન અને અનહુઇ પ્રાંતના હાઇ મેગ્નેટિક ફિલ્ડ લેબોરેટરી ડાયરેક્શન ફંડ દ્વારા સમર્થન આપવામાં આવ્યું હતું.
પોસ્ટ સમય: ઓગસ્ટ-૦૮-૨૦૨૩