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國(guó)家納米中心在雙曲自然材料中實(shí)現(xiàn)紅外頻段的反向切倫科夫輻射

發(fā)布:cyqdesign 2023-05-08 13:04 閱讀:1923
為了構(gòu)建基于極化激元的光電集成回路,迫切需要研發(fā)可在片上集成的納米光源作為信息輸入端口。切倫科夫輻射是由當(dāng)帶電粒子高速掠過介質(zhì)表面激發(fā)的電磁輻射,是構(gòu)筑片上納米光源的重要路徑。反向切倫科夫輻射具有帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向與產(chǎn)生電磁輻射相反的特點(diǎn),可以有效屏蔽運(yùn)動(dòng)粒子對(duì)輻射電磁波的干擾,從而顯著提升納米光源的品質(zhì)。前期已有報(bào)道在超構(gòu)材料中獲得了微波頻段的反向切倫科夫輻射,但隨著頻率提升該結(jié)構(gòu)電磁損耗呈指數(shù)上升,如何獲得紅外頻段的反向切倫科夫輻射仍是挑戰(zhàn)。 {&Bpf K;`)  
p~sfd  
與上述超構(gòu)材料中通過空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獲得負(fù)折射率的思路不同,天然晶體中的負(fù)群速度色散的極化激元模式也有望實(shí)現(xiàn)反向切倫科夫輻射。近年來,中國(guó)科學(xué)院國(guó)家納米科學(xué)中心研究員戴慶團(tuán)隊(duì)利用特色電子激發(fā)極化激元理論模型和實(shí)驗(yàn)表征方法,在雙折射晶體(如六方氮化硼和氧化鉬等范德華材料)中發(fā)現(xiàn)了具有雙曲色散的聲子極化激元。這種雙曲聲子極化激元一方面在中紅外范圍內(nèi)具有負(fù)群速度,為實(shí)現(xiàn)反向切倫科夫輻射提供了必要條件,另一方面具有顯著的慢光效應(yīng),有利于降低激發(fā)輻射所需的帶電粒子速度閾值。 h!*++Y?&0  
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該團(tuán)隊(duì)通過進(jìn)一步研究,在天然氧化鉬I型雙曲頻帶上觀測(cè)到聲子極化激元反向切倫科夫輻射現(xiàn)象,即由金屬天線的等離激元(類比運(yùn)動(dòng)的帶電粒子)來激發(fā)聲子極化激元反向輻射傳輸。研究發(fā)現(xiàn),通過改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向,可以不對(duì)稱地重塑反向切倫科夫輻射的分布。此外,通過原子制造技術(shù)構(gòu)筑氧化鉬和六方氮化硼范德華異質(zhì)結(jié),能夠進(jìn)一步調(diào)控輻射角度和品質(zhì)因子,從而提升納米光源的品質(zhì)。這項(xiàng)研究成果有望為解決光頻段反向切倫科夫輻射高效激發(fā)的難題提供新思路,并為實(shí)現(xiàn)光電集成回路中片上光源提供重要材料平臺(tái)。 v0dFP0.;&  
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極化激元反向切倫科夫輻射的示意圖
lK? Z38  
相關(guān)研究成果以Mid-infrared analogue polaritonic reversed Cherenkov radiation in natural anisotropic crystals為題發(fā)表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。研究工作獲得國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。 ,Dz2cR6  
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論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-023-37923-w
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最新評(píng)論

phisfor 2023-05-09 11:14
國(guó)家納米中心在雙曲自然材料中實(shí)現(xiàn)紅外頻段的反向切倫科夫輻射
wmh1985 2023-05-09 11:29
該團(tuán)隊(duì)通過進(jìn)一步研究,在天然氧化鉬I型雙曲頻帶上觀測(cè)到聲子極化激元反向切倫科夫輻射現(xiàn)象,即由金屬天線的等離激元(類比運(yùn)動(dòng)的帶電粒子)來激發(fā)聲子極化激元反向輻射傳輸。研究發(fā)現(xiàn),通過改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向,可以不對(duì)稱地重塑反向切倫科夫輻射的分布。此外,通過原子制造技術(shù)構(gòu)筑氧化鉬和六方氮化硼范德華異質(zhì)結(jié),能夠進(jìn)一步調(diào)控輻射角度和品質(zhì)因子,從而提升納米光源的品質(zhì)。這項(xiàng)研究成果有望為解決光頻段反向切倫科夫輻射高效激發(fā)的難題提供新思路,并為實(shí)現(xiàn)光電集成回路中片上光源提供重要材料平臺(tái)。
chengzheng 2023-05-09 11:41
真不錯(cuò)啊
sac 2023-05-09 12:46
反向切倫科夫輻射
opticsg 2023-05-09 13:17
科技真的是飛速發(fā)展 , D1[}Lr=K  
dsndn 2023-05-09 13:21
為了構(gòu)建基于極化激元的光電集成回路,迫切需要研發(fā)可在片上集成的納米光源作為信息輸入端口。切倫科夫輻射是由當(dāng)帶電粒子高速掠過介質(zhì)表面激發(fā)的電磁輻射,是構(gòu)筑片上納米光源的重要路徑。反向切倫科夫輻射具有帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向與產(chǎn)生電磁輻射相反的特點(diǎn),可以有效屏蔽運(yùn)動(dòng)粒子對(duì)輻射電磁波的干擾,從而顯著提升納米光源的品質(zhì)。前期已有報(bào)道在超構(gòu)材料中獲得了微波頻段的反向切倫科夫輻射,但隨著頻率提升該結(jié)構(gòu)電磁損耗呈指數(shù)上升,如何獲得紅外頻段的反向切倫科夫輻射仍是挑戰(zhàn)。  
camelots 2023-05-09 14:08
科技真的是飛速發(fā)展 1%@~J\qF  
1}uDgz^  
余綠綠 2023-05-09 15:41
學(xué)習(xí)以下!!
aslan0810 2023-05-09 16:58
學(xué)習(xí)一下!
jeremiahchou 2023-05-09 18:36
該團(tuán)隊(duì)通過進(jìn)一步研究,在天然氧化鉬I型雙曲頻帶上觀測(cè)到聲子極化激元反向切倫科夫輻射現(xiàn)象,即由金屬天線的等離激元(類比運(yùn)動(dòng)的帶電粒子)來激發(fā)聲子極化激元反向輻射傳輸。研究發(fā)現(xiàn),通過改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向,可以不對(duì)稱地重塑反向切倫科夫輻射的分布。此外,通過原子制造技術(shù)構(gòu)筑氧化鉬和六方氮化硼范德華異質(zhì)結(jié),能夠進(jìn)一步調(diào)控輻射角度和品質(zhì)因子,從而提升納米光源的品質(zhì)。這項(xiàng)研究成果有望為解決光頻段反向切倫科夫輻射高效激發(fā)的難題提供新思路,并為實(shí)現(xiàn)光電集成回路中片上光源提供重要材料平臺(tái)。
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