ઓપ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન બેન્ડ, અલ્ટ્રા-પાતળા ઓપ્ટિકલ રેઝોનેટર

ઓપ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન બેન્ડ, અલ્ટ્રા-પાતળા ઓપ્ટિકલ રેઝોનેટર
Ical પ્ટિકલ રેઝોનેટર્સ મર્યાદિત જગ્યામાં પ્રકાશ તરંગોની વિશિષ્ટ તરંગલંબાઇને સ્થાનિક કરી શકે છે, અને પ્રકાશ-મેટર ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં મહત્વપૂર્ણ એપ્લિકેશનો ધરાવે છે,ticalપ, ઓપ્ટિકલ સેન્સિંગ અને opt પ્ટિકલ એકીકરણ. રેઝોનેટરનું કદ મુખ્યત્વે સામગ્રીની લાક્ષણિકતાઓ અને operating પરેટિંગ તરંગલંબાઇ પર આધારીત છે, ઉદાહરણ તરીકે, નજીકના ઇન્ફ્રારેડ બેન્ડમાં કાર્યરત સિલિકોન રેઝોનેટર્સને સામાન્ય રીતે સેંકડો નેનોમીટર્સ અને તેથી વધુની opt પ્ટિકલ સ્ટ્રક્ચર્સની જરૂર હોય છે. તાજેતરના વર્ષોમાં, સ્ટ્રક્ચરલ રંગ, હોલોગ્રાફિક ઇમેજિંગ, લાઇટ ફીલ્ડ રેગ્યુલેશન અને to પ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક ડિવાઇસીસમાં તેમની સંભવિત એપ્લિકેશનોને કારણે અલ્ટ્રા-પાતળા પ્લાનર opt પ્ટિકલ રેઝોનેટર્સે ખૂબ ધ્યાન આકર્ષિત કર્યું છે. પ્લાનર રેઝોનેટર્સની જાડાઈ કેવી રીતે ઓછી કરવી તે સંશોધનકારો દ્વારા સામનો કરવામાં આવતી મુશ્કેલ સમસ્યાઓમાંની એક છે.
પરંપરાગત સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીથી અલગ, 3 ડી ટોપોલોજીકલ ઇન્સ્યુલેટર (જેમ કે બિસ્મથ ટેલ્યુરાઇડ, એન્ટિમોની ટેલ્યુરાઇડ, બિસ્મથ સેલેનાઇડ, વગેરે) ટોપોલોજિકલી સુરક્ષિત મેટલ સપાટી સ્ટેટ્સ અને ઇન્સ્યુલેટર સ્ટેટ્સવાળી નવી માહિતી સામગ્રી છે. સપાટીની સ્થિતિ સમયના vers લટુંના સપ્રમાણતા દ્વારા સુરક્ષિત છે, અને તેના ઇલેક્ટ્રોન બિન-ચુંબકીય અશુદ્ધિઓ દ્વારા વેરવિખેર નથી, જેમાં લો-પાવર ક્વોન્ટમ કમ્પ્યુટિંગ અને સ્પિન્ટ્રોનિક ડિવાઇસીસમાં એપ્લિકેશનની મહત્વપૂર્ણ સંભાવના છે. તે જ સમયે, ટોપોલોજીકલ ઇન્સ્યુલેટર સામગ્રી પણ ઉત્તમ opt પ્ટિકલ ગુણધર્મો બતાવે છે, જેમ કે ઉચ્ચ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ, મોટા નોનલાઇનરticalપચારિકગુણાંક, વિશાળ કાર્યકારી સ્પેક્ટ્રમ શ્રેણી, ટ્યુનબિલિટી, સરળ એકીકરણ, વગેરે, જે પ્રકાશ નિયમનની અનુભૂતિ માટે એક નવું પ્લેટફોર્મ પ્રદાન કરે છે અનેટોટ -ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો.
ચાઇનામાં એક સંશોધન ટીમે મોટા ક્ષેત્રના વધતા બિસ્મથ ટેલ્યુરાઇડ ટોપોલોજીકલ ઇન્સ્યુલેટર નેનોફિલ્મ્સનો ઉપયોગ કરીને અલ્ટ્રા-પાતળા ઓપ્ટિકલ રેઝોનેટર્સના બનાવટ માટેની પદ્ધતિની દરખાસ્ત કરી છે. Opt પ્ટિકલ પોલાણ નજીકના ઇન્ફ્રારેડ બેન્ડમાં સ્પષ્ટ રેઝોનન્સ શોષણ લાક્ષણિકતાઓ બતાવે છે. Bis પ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન બેન્ડમાં બિસ્મથ ટેલ્યુરાઇડમાં 6 થી વધુનું ખૂબ જ ઉચ્ચ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ છે (સિલિકોન અને જર્મનિયમ જેવી પરંપરાગત ઉચ્ચ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ સામગ્રીના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ કરતા વધારે), જેથી opt પ્ટિકલ પોલાણની જાડાઈ રેઝોનન્સ તરંગલંબાઇના એક વીસમીમાં પહોંચી શકે. તે જ સમયે, opt પ્ટિકલ રેઝોનેટર એક-પરિમાણીય ફોટોનિક ક્રિસ્ટલ પર જમા થાય છે, અને એક નવલકથા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિકલી પ્રેરિત પારદર્શિતા અસર ical પ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન બેન્ડમાં જોવા મળે છે, જે ટેમમ પ્લાઝમોન અને તેના વિનાશક દખલ સાથેના રેઝોનેટરના જોડાણને કારણે છે. આ અસરનો વર્ણપટ પ્રતિસાદ opt પ્ટિકલ રેઝોનેટરની જાડાઈ પર આધારિત છે અને એમ્બિયન્ટ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સના પરિવર્તન માટે મજબૂત છે. આ કાર્ય અલ્ટ્રાથિન opt પ્ટિકલ પોલાણ, ટોપોલોજીકલ ઇન્સ્યુલેટર મટિરિયલ સ્પેક્ટ્રમ રેગ્યુલેશન અને to પ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોની અનુભૂતિ માટે નવી રીત ખોલે છે.
ફિગ માં બતાવ્યા પ્રમાણે. 1 એ અને 1 બી, opt પ્ટિકલ રેઝોનેટર મુખ્યત્વે બિસ્મથ ટેલ્યુરાઇડ ટોપોલોજીકલ ઇન્સ્યુલેટર અને સિલ્વર નેનોફિલ્મ્સથી બનેલું છે. મેગ્નેટ્રોન સ્પટરિંગ દ્વારા તૈયાર કરાયેલા બિસ્મથ ટેલ્યુરાઇડ નેનોફિલ્મ્સમાં મોટો વિસ્તાર અને સારી ચપળતા છે. જ્યારે બિસ્મથ ટેલ્યુરાઇડ અને ચાંદીની ફિલ્મોની જાડાઈ અનુક્રમે 42 એનએમ અને 30 એનએમ હોય છે, ત્યારે opt પ્ટિકલ પોલાણ 1100 00 1800 એનએમ (આકૃતિ 1 સી) ના બેન્ડમાં મજબૂત રેઝોનન્સ શોષણ દર્શાવે છે. જ્યારે સંશોધનકારોએ આ opt પ્ટિકલ પોલાણને ટીએ 2 ઓ 5 (182 એનએમ) અને એસઆઈઓ 2 (260 એનએમ) સ્તરો (આકૃતિ 1E) ના વૈકલ્પિક સ્ટેક્સથી બનેલા ફોટોનિક સ્ફટિક પર એકીકૃત કરી, ત્યારે એક અલગ શોષણ ખીણ (આકૃતિ 1 એફ) મૂળ રેઝોનન્ટ શોષણ શિખર (~ 1550 એનએમ) ની નજીક દેખાય છે, જે ઇલેક્ટ્રોમ ag નેસિસ દ્વારા ઉત્પાદિત ટ્રાન્સપેરેન્સી અસરથી સમાન છે.

બિસ્મથ ટેલ્યુરાઇડ સામગ્રી ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી અને એલિપ્સોમેટ્રી દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવી હતી. ફિગ. 2 એ -2 સી ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોગ્રાફ્સ (ઉચ્ચ-રીઝોલ્યુશન છબીઓ) અને બિસ્મથ ટેલ્યુરાઇડ નેનોફિલ્મ્સના પસંદ કરેલા ઇલેક્ટ્રોન ડિફરક્શન પેટર્ન બતાવે છે. તે આકૃતિમાંથી જોઇ શકાય છે કે તૈયાર બિસ્મથ ટેલ્યુરાઇડ નેનોફિલ્મ્સ પોલિક્રિસ્ટલાઇન સામગ્રી છે, અને મુખ્ય વૃદ્ધિ અભિગમ (015) ક્રિસ્ટલ પ્લેન છે. આકૃતિ 2 ડી -2 એફ એલિપ્સમીટર અને ફીટ સપાટી અને રાજ્ય જટિલ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ દ્વારા માપવામાં આવેલા બિસ્મથ ટેલ્યુરાઇડનું જટિલ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ બતાવે છે. પરિણામો દર્શાવે છે કે સપાટીની સ્થિતિનું લુપ્તતા ગુણાંક 230 ~ 1930 એનએમની રેન્જમાં રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ કરતા વધારે છે, જે ધાતુ જેવી લાક્ષણિકતાઓ દર્શાવે છે. જ્યારે તરંગલંબાઇ 1385 એનએમ કરતા વધારે હોય ત્યારે શરીરના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ 6 કરતા વધારે હોય છે, જે આ બેન્ડમાં સિલિકોન, જર્મનિયમ અને અન્ય પરંપરાગત ઉચ્ચ-રેફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ સામગ્રી કરતા ખૂબ વધારે હોય છે, જે અલ્ટ્રા-પાતળા opt પ્ટિકલ રેઝોનેટર્સની તૈયારી માટે પાયો આપે છે. સંશોધનકારો નિર્દેશ કરે છે કે opt પ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન બેન્ડમાં ફક્ત દસ નેનોમીટરની જાડાઈ સાથે ટોપોલોજીકલ ઇન્સ્યુલેટર પ્લાનર opt પ્ટિકલ પોલાણની આ પ્રથમ અહેવાલની અનુભૂતિ છે. ત્યારબાદ, અલ્ટ્રા-પાતળા opt પ્ટિકલ પોલાણની શોષણ સ્પેક્ટ્રમ અને રેઝોનન્સ તરંગલંબાઇને બિસ્મથ ટેલ્યુરાઇડની જાડાઈથી માપવામાં આવી. છેવટે, બિસ્મથ ટેલ્યુરાઇડ નેનોકાવિટી/ફોટોનિક ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચર્સમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિકલી પ્રેરિત પારદર્શિતા સ્પેક્ટ્રા પર ચાંદીની ફિલ્મની જાડાઈની અસરની તપાસ કરવામાં આવે છે

બિસ્મથ ટેલ્યુરાઇડ ટોપોલોજીકલ ઇન્સ્યુલેટરની ફ્લેટ પાતળા ફિલ્મો તૈયાર કરીને, અને નજીકના ઇન્ફ્રારેડ બેન્ડમાં બિસ્મથ ટેલ્યુરાઇડ મટિરિયલ્સના અતિ-ઉચ્ચ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સનો લાભ લઈને, ફક્ત દસ નેનોમીટરની જાડાઈવાળા પ્લાનર opt પ્ટિકલ પોલાણ પ્રાપ્ત થાય છે. અલ્ટ્રા-પાતળા opt પ્ટિકલ પોલાણ નજીકના ઇન્ફ્રારેડ બેન્ડમાં કાર્યક્ષમ રેઝોનન્ટ લાઇટ શોષણની અનુભૂતિ કરી શકે છે, અને ઓપ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન બેન્ડમાં to પ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના વિકાસમાં મહત્વપૂર્ણ એપ્લિકેશન મૂલ્ય ધરાવે છે. બિસ્મથ ટેલ્યુરાઇડ opt પ્ટિકલ પોલાણની જાડાઈ એ રેઝોનન્ટ તરંગલંબાઇ માટે રેખીય છે, અને સમાન સિલિકોન અને જર્મન opt પ્ટિકલ પોલાણ કરતા ઓછી છે. તે જ સમયે, બિસ્મથ ટેલ્યુરાઇડ opt પ્ટિકલ પોલાણ એ અણુ સિસ્ટમની ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિકલી પ્રેરિત પારદર્શિતા જેવી જ વિસંગત opt પ્ટિકલ અસરને પ્રાપ્ત કરવા માટે ફોટોનિક ક્રિસ્ટલ સાથે એકીકૃત છે, જે માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરના સ્પેક્ટ્રમ નિયમન માટે નવી પદ્ધતિ પ્રદાન કરે છે. આ અભ્યાસ પ્રકાશ નિયમન અને opt પ્ટિકલ ફંક્શનલ ડિવાઇસીસમાં ટોપોલોજીકલ ઇન્સ્યુલેટર સામગ્રીના સંશોધનને પ્રોત્સાહન આપવા માટે ચોક્કસ ભૂમિકા ભજવે છે.