Recientemente, el Laboratorio Estatal Clave de Física Láser de Campo Intenso del Instituto de Óptica y Maquinaria de Precisión de Shanghai (SIPM) de la Academia de Ciencias de China (CAS) ha avanzado en el estudio del fotocontrol ultrarrápido del grafeno para generar corriente residual. Los resultados de la investigación relacionada se publican en Optics, bajo el título "Corriente residual bajo el efecto combinado de la fase de la envolvente del portador y el chirrido: cambio de fase y mejora del pico". Los resultados fueron publicados en Optics Express.
Las corrientes ópticas impulsadas por campos con potencial para el procesamiento de señales de alta velocidad son un área importante de desarrollo en la electrónica de ondas de luz. Se han utilizado muchos materiales para investigaciones relacionadas, entre los cuales el grafeno es único por su débil efecto de protección, su alto umbral de daño y su alta movilidad de portador. La comprensión profunda y la manipulación precisa del transporte de portadores en el grafeno es una base importante para el desarrollo de dispositivos optoelectrónicos ultrarrápidos a nivel de latidos de hercios. Al variar simultáneamente la fase de la envolvente de la portadora (CEP, φ) y la tasa de chirrido lineal () del campo de luz de conducción polarizada linealmente, los investigadores encontraron que la variación de la corriente residual exhibe un cambio de fase y una mejora máxima (Fig. 1), y que el cambio de fase puede verse como resultado de resistir diferentes grados de chirrido.
Avances en la manipulación de la generación de fotocorriente irradiando grafeno con un láser de femtosegundos de pocos ciclos en el SIPO
Fig. 1 Las densidades de corriente residual bajo el efecto combinado de CEP y chirrido, A, B y C corresponden a las densidades de corriente residual máximas a diferentes tasas de chirrido.
Al comparar las corrientes residuales integradas por el momento kx a lo largo de la dirección de polarización del láser en los tres casos de A, B y C, se encuentra que la mejora ocurre principalmente cerca de los dos picos principales positivos (Fig. 2c), y los dos Los puntos de P1 y P2 se seleccionan para el análisis (Fig. 2b). Con base en las fuerzas relativas de acoplamiento de banda y la evolución de la fabricación de electrones en la banda de conducción con el tiempo (Fig. 3), se encuentra que con el aumento de la tasa de chirrido, el movimiento de los electrones se desplaza de la interferencia de Landau-Zener-Stückelberg dominancia a la dominancia de interferencia multifotónica, es decir, la interacción de la luz con el grafeno se transforma gradualmente de no perturbativa a perturbativa. cambió al tipo perturbativo. Por lo tanto, los resultados de la co-interacción pueden ayudar a encontrar parámetros adecuados para estudiar el control de las transiciones de estado y la dinámica electrónica. Esta investigación contribuye al desarrollo del procesamiento de señales de frecuencias ópticas y aplicaciones de dispositivos integrados optoelectrónicos.
Progresos en la manipulación de la generación de fotocorriente a partir de grafeno irradiado por un láser de femtosegundos de pocos ciclos en SIPM
Fig. 2 (a) y (b) Fabricación de banda conductora para los casos B y C, (c) Corriente residual integrada por el impulso kx a lo largo de la dirección de polarización del láser.
Avances en la manipulación de la generación de fotocorriente en grafeno irradiado por un láser de femtosegundo con menos ciclos en SIPM.
Fig. 3 (ac) Evolución de la fuerza relativa de acoplamiento de banda (t) y la fabricación de electrones ρ(t) en la banda de conducción en P1 con el tiempo en los casos de A, B y C, (d) Esquema de interferencia multifotónica
