Fizikai atranda šviesos sukeltą feroelektrinės poliarizacijos valdymo mechanizmą

Suspaudimo efektas T fazėje. Q (b) ir P (c) režimų laikinas elgesys esant 400 K, kaip atsakas į elektrinio lauko impulsą, parodytą a, ir pradedant nuo T fazės (atkreipkite dėmesį, kad viso pločio ir pusės maksimumo impulsas yra pažymėtas rausvais regionais). Kreditas: Gamtos komunikacijos (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-30324-5

Taikydami šviesą, Arkanzaso universiteto fizikai Peng Chen ir Laurent Bellaiche atrado nuostabų mechanizmą, leidžiantį deterministiniu būdu valdyti feroelektrinę poliarizaciją.

Išvada, padaryta taikant itin greitus lazerio impulsus, praturtina fundamentinius fizikos tyrimus, gerindama supratimą apie šviesos ir materijos sąveiką.

Tyrimas, paskelbtas gegužės 10 d Gamtos komunikacijostaip pat yra svarbus žingsnis kuriant ir plėtojant aukščiausios kokybės jutiklį ir duomenų saugojimą elektroniniuose įrenginiuose.

Feroelektrinių medžiagų paroda feroelektra ir gebėjimas spontaniškai poliarizuotis. Paprastai mokslininkai gali manipuliuoti ir pakeisti šią poliarizaciją naudodami išorinį elektrinį lauką. Itin greita šviesos ir medžiagos sąveika yra dar vienas perspektyvus valdymo būdas feroelektrinė poliarizacijatačiau iki šiol mokslininkai stengėsi pasiekti šviesos sukeltą deterministinį tokios poliarizacijos valdymą.

Tyrėjai atrado vadinamąjį „suspaudimo efektą“ feroelektrinėse medžiagose, veikiamose femtosekundės. lazerio impulsai. Femtosekundė yra viena kvadrilijonoji sekundės dalis. Šie impulsai sunaikino poliarizacijos komponentą, kuris yra lygiagretus lauko krypčiai, ir sukūrė jai statmenus poliarizacijos komponentus. Šis suspaudimo efektas leido deterministiškai kontroliuoti poliarizaciją šviesa.

„Taikomas terahercinis impulsas nori naikinti poliarizacijos komponentą lauko kryptimi, o komponentus, statmenus laukui, susijusiam su impulsais“, – sakė Pengas, Bellaiche laboratorijos mokslinis bendradarbis ir pirmasis šio straipsnio autorius. „Manome, kad tai naujas terahercinis reiškinys, kai šviesa sąveikauja su feroelektrinėmis medžiagomis. Mūsų išvados turėtų paskatinti techninę pažangą.

Chen ir Bellaiche, gerbiamas fizikos profesorius, bendradarbiavo su kolegomis Charlesu Paillardu ir Hongjianu Zhao, buvusiais Bellaiche laboratorijos moksliniais bendradarbiais, ir Jorge Íñiguezu iš Liuksemburgo mokslo ir technologijos instituto. Bellaiche laboratorijos mokslininkai tiria įvairias skirtingų medžiagų savybes.