14:16 2024-04-16 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ O cale universală pentru transformarea luminii în curent în solide

_ O cale universală pentru transformarea luminii în curent în solide

Cercetătorii s-au întrebat de mult dacă lumina poate fi convertită eficient în electricitate. Metode realiste și eficiente de a genera electricitate din lumină, fotocurent, are numeroase aplicații potențiale în conversia curată a energiei, procesarea informațiilor, senzori, fotodetectoare și multe alte utilizări optoelectronice.

Întrebarea i-a motivat pe oamenii de știință să caute noi materiale cuantice. Recent, cercetătorii de la Institutul Indian de Tehnologie (IIT) Bombay au propus o metodă ingenioasă nu numai pentru a genera fotocurent într-un mod independent de material, ci și pentru a-l regla și adapta eficient pentru o utilizare pe scară largă.

Generarea de fotocurenți din semimetale Weyl este un subiect fierbinte datorită naturii lor topologice. Deși semimetalul Weyl oferă robustețe la perturbațiile externe, fotocurentul a fost limitat doar la anumite clase de simetrie ale semimetalelor Weyl.

Cercetări recente publicate în Physical Review B demonstrează că o configurație de lumină polarizată circular cu o singură culoare generează fotocurent. într-un semimetal Weyl, indiferent de simetria subiacentă și detaliile structurale.

Utilizarea unui impuls laser intens deblochează fotocurent dependent de elicitate, care este, de asemenea, reglabil cu elipticitatea luminii. Metoda evidențiată de generare a fotocurentului arată susceptibilitatea la amplitudinea, faza și elicitatea luminii polarizate circular.

În plus, fotocurentul se reduce treptat la zero atunci când elipticitatea luminii trece de la circular la liniar. Acest lucru a condus la noutatea metodei față de încercările anterioare folosind rafale ultrascurte de două frecvențe de lumină în semimetale Weyl. Metodele anterioare au doar intensitatea ca parametru de control pentru a adapta fotocurent.

Mergând cu un pas mai departe, cercetătorii ilustrează, de asemenea, că fotocurent poate fi generat folosind o pereche de impulsuri polarizate liniar, cea mai ușoară configurație experimentală posibilă dintr-o altă publicație. în Physical Review B. Amar Bharati, cercetătorul principal al acestei lucrări, a demonstrat cu succes că o lumină intensă și armonicile secundare mai slabe sunt suficiente pentru a converti lumina în electricitate în mod eficient.

Avantajele acestei abordări noi oferă sunt multiple. În primul rând, generează un fotocurent universal atât în ​​materiale topologice, cât și în cele netopologice. În al doilea rând, poate fi adaptat prin reglarea unghiului dintre planurile de polarizare și a raportului de amplitudine a două lumini. În al treilea rând, poate fi reglat în continuare prin introducerea unei întârzieri între două explozii de lumină.

Prof. Gopal Dixit, de asemenea autor al ambelor lucrări, spune: „În domeniile cu progres rapid al fotodetectorilor și optoelectronicii, o metodă universală de generare a fotocurentului adaugă noi dimensiuni. Este nevoie de o configurare simplă, pe de altă parte, un fotodetector pentru lumină intensă rezolvă nevoia iminentă de a caracteriza lumina intensă.”

(Fluierul)

Inapoi