رمان "دو روش رزونانس" در 2D مواد می تواند باعث تسریع پیشرفت در زمینه فوتونیک

فوتونیک و یا علم دستکاری نور های مختلف برنامه های کاربردی در الکترونیک مدرن-مانند در اطلاعات و تکنولوژی نیمه هادی ها و سلامت دستگاه های مبتنی بر. در نتیجه محققان در سطح جهان شده اند با تمرکز بر پیدا کردن رمان به روش خار پیشرفت در زمینه فوتونیک. اما چالش نهفته در بهینه سازی فرایند "فوتون نسل" را به عنوان مورد نظر بسیار مهم است که به همه فوتونیک برنامه های کاربردی مبتنی بر.

در یک مطالعه اخیر منتشر شده در Nano Letters, یک تیم از محققان در Daegu Gyeongbuk موسسه علوم و تکنولوژی (DGIST) به رهبری پروفسور J. D. Lee, یک رمان مکانیزم برای به حداکثر رساندن بهره وری از فوتون تبدیل 2D مواد. دانشمندان زمانی این کار را با بررسی یک روش به نام "غیر خطی second-harmonic generation" (SHG) نوری فرایند در جایی که دو فوتون با فرکانس یکسان در تعامل با غیر خطی مواد و تولید جدید فوتون با دو برابر انرژی در نتیجه و در نتیجه فرکانس دو برابر. "این نسل کارآمد از فوتون ها بخشی بسیار مهم از توسعه دستگاه های فوتونی. در مطالعه ما ما به توسعه یک فوق سریع روند فوتون تبدیل در یک atomistic لایه مواد به نوآوری فوتونیک برنامه های کاربردی مبتنی بر."

در مطالعه دانشمندان با تمرکز بر روی یک 2D ماده ای به نام تنگستن diselenide (WSe2) با توجه به آن جذاب گروه فنی. برای مثال این مواد شامل انواع مختلف "رزونانس امتیاز" که حساسیت پاسخ به جذب ذرات نور به نام "فوتون." پروفسور لی می گوید: "ما متمرکز بر این قابلیت از WSe2 و نشان داد یک فرآیند جدید برای تبدیل "رنگ" در فوتون را از طریق حداکثر دو حالت رزونانس."

بر اساس SHG محققان پیشنهاد یک رمان روش به نام "دو رزونانس نوری مجموع فرکانس نسل" (SFG) که در آن آنها انتخاب دو رزونانس امتیاز در WSe2 به نام های A و D excitons بود. با استفاده از این روش محققان دریافتند که هنگامی که WSe2 تابش با استفاده از دو تحریک پالس (ω1 و ω2) با یکی از دو پالس (ω1) در حال گوش به exciton و مجموع آنها فرکانس (ω1 + ω2) به D exciton سیگنال است که 20 برابر بالاتر از تک رزونانس حالت! نه فقط به این شدت که تولید شده توسط این روش شد 1 منظور از قدر بالاتر از SHG تحت همان شرایط. این یافته شد و سپس تایید با استفاده از تکنیک های مختلف از جمله نظريه تابعی چگالی نوری و آزمایش است. پروفسور لی متحده "پیشنهادی ما دو رزونانس SFG روش علمی جدید فراهم می کند بینش نه تنها غیر خطی spectroscopic و روش های ميکروسکوپی بلکه اپتیک غیر خطی و با استفاده از تکنولوژی دو بعدی نیمه هادی ها."

این یافته ها نشان می دهد پتانسیل فوق العاده ای برای توسعه پیشرفته دستگاه های فوتونی. پروفسور لی آمده: "مطالعه ما می تواند به طور بالقوه را فوتونیک برنامه های کاربردی مبتنی بر به سطح بعدی--برای مثال ارزان تر از روش های تشخیصی بهتر را از طریق تصویربرداری نوری ابزار در آینده نزدیک است."

###

مرجع

نویسندگان: Youngjae Kim1, Hyunmin Kim2, Houk Jang3, Jong-Hyun Ahn4 و J. D. Lee1

عنوان اصلی مقاله: دو رزونانس مجموع فرکانس نسل از دو بعدی مواد

مجله: Nano Letters

DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c01363

وابستگی: 1 گروه در حال ظهور مواد علم DGIST, Daegu 42988 جمهوری کره

2 بخش بیوتکنولوژی DGIST, Daegu 42988 جمهوری کره

3 دانشکده فنی و مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه هاروارد, کمبریج, ماساچوست, 02138, ایالات متحده آمریکا

4 دانشکده مهندسی برق دانشگاه Yonsei سئول 03722 جمهوری کره

*ایمیل نویسنده مسئول: hyunmin.kim@dgist.ac.kr, jdlee@dgist.ac.kr

Daegu Gyeongbuk موسسه علوم و تکنولوژی (DGIST) است که به خوبی شناخته شده و مورد احترام موسسه تحقیقات واقع در دائگو کره جنوبی. تاسیس در سال 2004 توسط دولت کره هدف اصلی DGIST است که به ترویج ملی علوم و فن آوری و همچنین برای تقویت اقتصاد محلی.

با یک چشم انداز از "تغییر جهان از طریق همگرایی", DGIST متعهد شده است طیف گسترده ای از تحقیقات در زمینه های مختلف علم و فن آوری است. DGIST در آغوش یک رویکرد چند رشته ای به تحقیق و انجام مطالعات فشرده در برخی از امروز حیاتی ترین زمینه های. DGIST نیز state-of-the-art-زیرساخت برای فعال کردن تحقیقات برش لبه در علم مواد, رباتیک, علوم شناختی و ارتباطی مهندسی.

وب سایت: https://www.dgist.ac.kr/en/html/sub01/010204.html

پروفسور J. D. Lee نویسنده سرب از مطالعه حاضر این است که یک استاد در بخش در حال ظهور علم مواد از DGIST. Dr Youngjae کیم, اولین نویسنده این مطالعه یک محقق فوق دکترا در پروفسور لی در DGIST. Dr Hyunmin کیم co-نويسنده مسئول این پژوهش یک پژوهشگر ارشد در بخش بیوتکنولوژی در DGIST.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.