Onlangs heeft het State Key Laboratory of Intense-Field Laser Physics van het Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) vooruitgang geboekt in de studie van ultrasnelle fotocontrole van grafeen om reststroom te genereren. De gerelateerde onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Optics, onder de titel "Residual current under the combined effect of carrier Envelope Phase and Chirp: Phase Shift and Peak Enhancement". De resultaten zijn gepubliceerd in Optics Express.
Optische veldgestuurde stromen met het potentieel voor snelle signaalverwerking zijn een belangrijk ontwikkelingsgebied in de lichtgolfelektronica. Er zijn veel materialen gebruikt voor gerelateerd onderzoek, waaronder grafeen uniek is vanwege zijn zwakke afschermende werking, hoge schadedrempel en hoge mobiliteit van dragers. Een diepgaand begrip en nauwkeurige manipulatie van dragertransport in grafeen is een belangrijke basis voor de ontwikkeling van ultrasnelle opto-elektronische apparaten op beat-hertz-niveau. Door tegelijkertijd de draaggolfomhullende fase (CEP, φ) en de lineaire chirpsnelheid ( ) van het lineair gepolariseerde aansturende lichtveld te variëren, ontdekten de onderzoekers dat de variatie van de reststroom een faseverschuiving en piekverbetering vertoont (Fig. 1), en dat de faseverschuiving kan worden gezien als resultaat van het weerstaan van verschillende chirp-graden.
Vooruitgang in de manipulatie van het genereren van fotostroom door grafeen te bestralen met een femtoseconde laser van enkele cycli bij SIPO
Fig. 1 Residuele stroomdichtheden onder het gecombineerde effect van CEP en chirp, A, B en C komen overeen met de maximale reststroomdichtheden bij verschillende chirp-snelheden
Door de reststromen te vergelijken die zijn geïntegreerd door het momentum kx langs de laserpolarisatierichting in de drie gevallen van A, B en C, is gebleken dat de verbetering voornamelijk optreedt nabij de twee positieve hoofdpieken (Fig. 2c), en de twee punten van P1 en P2 worden geselecteerd voor analyse (Fig. 2b). Gebaseerd op de relatieve bandkoppelingssterkten en de evolutie van de elektronenfabricage in de geleidingsband in de loop van de tijd (Fig. 3), is gebleken dat met de toename van de chirp-snelheid de elektronenbeweging verschuift van de Landau-Zener-Stückelberg-interferentie dominantie naar de multifoton-interferentiedominantie, dat wil zeggen dat de interactie van het licht met het grafeen geleidelijk wordt getransformeerd van niet-storend naar verstorend. verschoven naar het perturbatieve type. De resultaten van de co-interactie kunnen dus helpen bij het vinden van geschikte parameters om de controle van toestandsovergangen en elektronische dynamica te bestuderen. Dit onderzoek draagt bij aan de ontwikkeling van signaalverwerking van optische frequenties en opto-elektronische geïntegreerde apparaattoepassingen.
Vooruitgang bij de manipulatie van fotostroomopwekking uit grafeen bestraald door een femtoseconde laser van enkele cycli bij SIPM
Fig. 2 (a) en (b) Geleidende bandfabricage voor gevallen B en C, (c) Reststroom geïntegreerd door momentum kx langs de laserpolarisatierichting.
Vooruitgang in de manipulatie van fotostroomopwekking in grafeen bestraald door een femtoseconde laser met minder cycli bij SIPM.
Fig. 3 (ac) Evolutie van de relatieve bandkoppelingssterkte (t) en de elektronenfabricage ρ(t) in de geleidingsband op P1 met de tijd in de gevallen van A, B en C, (d) Schematische voorstelling van multifoton-interferentie
