СИПМ напредује у проучавању снажног нелинеарног понашања платинастог селенида изазваног терахертцем

Недавно је истраживачки тим из Државне кључне лабораторије за ласерску физику јаког поља, Шангајског института за оптику и прецизне машине (СИПМ), Кинеске академије наука (ЦАС), постигао напредак у проучавању нелинеарног понашања и механизма платине. селенид у терахерц опсегу. Тим је систематски истраживао карактеристике спектра и интензитета диселенида платине под јаким терахерцним импулсним побуђивањем, откривајући два нелинеарна процеса у којима доминирају стварни и имагинарни делови нелинеарне поларизабилности. Сродни резултати су представљени као "Терахерц-окидане ултрабрзе нелинеарне оптичке активности у дводимензионалном центросиметричном ПтСе2" у Оптицс Леттерс.
Терахерц је област електромагнетног спектра између милиметарске и инфрацрвене оптике, а истраживање потенцијалних материјала за примену у терахерцном опсегу је кључно за развој терахерц технологије. Дводимензионални тополошки семиметални платинасти селенид показао је одличне перформансе у терахерц генерацији и модулацији захваљујући својим својствима широкопојасног оптичког и оптоелектронског одзива. Међутим, још увек постоји недостатак систематских студија о основним нелинеарним оптичким својствима Пт селенида под јаким терахерц ефектима. Због тога је од великог значаја истражити нелинеарне феномене и унутрашње механизме селенида платине који настају у терахерц домену.
У овој студији, истраживачки тим је спровео студију интеракције терахерц импулса са танким филмовима платине селенида користећи ултрабрзу терахерц пумпну инфрацрвену технологију фотосонде. Снажан терахерц пулс нелинеарном поларизацијом разбија инверзиони центар симетрије селенида платине и зрачи јак сигнал другог хармоника користећи стварни део његове нелинеарне поларизације. Временска скала овог сигнала другог хармоника је упоредива са терахерц импулсом и има високе односе сигнал-шум и пребацивање, што потврђује да се ово својство може применити на терахерц модулацију и логичке капије. С друге стране, проводљивост селенида платине је подвргнута јакој терахерц модулацији и показује побољшану нелинеарну апсорпцију због имагинарног дела нелинеарне поларизабилности. Овај рад открива нелинеарну природу платинастог селенида у терахерц области, реализује пролазну реверзибилну инверзиону модулацију симетрије платине селенида и проширује потенцијал дводимензионалних материјала на бази платине селенида за будућу примену у оптоелектронским уређајима и логичким колима.
Сродни рад је подржан од стране Националне фондације за природне науке Кине.

Слика 1 (а) Шематски дијаграм система за детекцију инфрацрвеног светла са терахерц пумпом. (б) Таласни облик извора терахерц пумпе. (ц) Спектри рефлексије са и без терахерц пумпања.

Слика 2 (а) Други хармонични спектар селенида платине добијен под терахерц пумпом-ИР оптичком детекцијом. (б) Поређење ултрабрзог динамичког процеса екстрахованог на 725 нм са квадратом терахерц таласног облика. (ц) Интензитет сигнала другог хармоника у односу на јачину поља терахерца. (д) Природа поларизације јачине сигнала другог хармоника.

Слика 3 (а) Трансмитантност филма платине селенида у односу на јачину поља терахерца. (б) Проводљивост платинастог селенида у односу на јачину поља терахерца.