Avanço Terahertz: Nova técnica oferece controle sem precedentes sobre a luz

Arte conceitual da tecnologia Terahertz Wave

doi.org/10.1186/s43593-024-00069-3
Credibilidade: 999
#Técnica 

Pesquisadores desenvolveram um novo método para gerar e manipular feixes de luz terahertz estruturados usando emissores spintrônicos programáveis, avançando aplicações em segurança, imagens médicas e comunicação

Os cientistas criaram uma nova técnica para produzir feixes de luz terahertz estruturados com emissores spintrônicos programáveis.

Este avanço representa um grande avanço na tecnologia terahertz, permitindo pela primeira vez a geração e manipulação de luz que possui spin e momento angular orbital nessas frequências Terahertz a radiação fica entre as microondas e a luz infravermelha no espectro eletromagnético Ela é uma grande promessa para várias aplicações, incluindo scanners de segurança, imagens médicas e comunicação ultrarrápida.

No entanto, gerar e controlar a luz terahertz de forma eficaz tem se mostrado um desafio.

Esta nova pesquisa, liderada pelo Prof Zhensheng Tao, O professor Yizheng Wu, da Universidade Fudan, e o professor Yan Zhang, da Capital Normal University, superam essas limitações empregando emissores spintrônicos programáveis baseados em multicamadas magnéticas com polarização de troca.

Esses dispositivos consistem em finas camadas de materiais magnéticos e não magnéticos que convertem o spin induzido por laser em correntes polarizadas em radiação terahertz de banda larga.

(a) Diagrama esquemático da configuração experimental. (b) Esquema do método de programação magnética assistida por laser. Crédito: Shunjia Wang, Wentao Qin, Tongyang Guan, Jingyu Liu, Qingnan Cai, Sheng Zhang, Lei Zhou, Yan Zhang, Yizheng Wu, Zhensheng Tao

Inovações em polarização de luz

“A principal inovação reside em nossa capacidade de programar de forma flexível o padrão de magnetização dentro do emissor com alta precisão e alta resolução espacial”, explica o estudante de graduação e primeiro autor Shunjia Wang “Isso nos permite projetar e gerar feixes terahertz com estados de polarização complexos, incluindo feixes com polarizações circulares espacialmente separadas, estados de polarização azimutais ou radiais, e até mesmo um feixe de Poincar> completo.”

Um feixe de Poincar> exibe todos os estados possíveis de polarização da luz dentro de sua seção transversal Esta propriedade única tem aplicações em áreas como geração de forças ópticas especiais, obtenção de perfis de intensidade plana e medições de polarimetria de disparo único.

(a) Emissor terahertz programado para radiação terahertz polarizada circularmente esquerda e direita espacialmente separada (b) Emissor terahertz programado para polarização azimutal (c) Emissor terahertz programado para o feixe Poincar> completo Crédito: Shunjia Wang, Wentao Qin, Tongyang Guan , Jingyu Liu, Qingnan Cai, Sheng Zhang, Lei Zhou, Yan Zhang, Yizheng Wu, Zhensheng Tao

Os pesquisadores demonstraram com sucesso a geração de vários feixes terahertz estruturados usando seus emissores programáveis Esses feixes são promissores para o avanço das tecnologias terahertz em vários campos.

“Nossas descobertas abrem caminho para o desenvolvimento de novos dispositivos terahertz com funcionalidades aprimoradas”, conclui o professor Zhensheng Tao.

“A capacidade de manipular a luz terahertz com tanta precisão abre possibilidades emocionantes para aplicações em espectroscopia, detecção e comunicação”


Publicado em 18/07/2024 00h22

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