ក្រុមតន្រ្តីទំនាក់ទំនងអុបទិក ឧបករណ៍បំពងសំឡេងអុបទិកស្តើងបំផុត។

ក្រុមតន្រ្តីទំនាក់ទំនងអុបទិក ឧបករណ៍បំពងសំឡេងអុបទិកស្តើងបំផុត។
ឧបករណ៍បំពងសំឡេងអុបទិកអាចធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មប្រវែងរលកជាក់លាក់នៃរលកពន្លឺក្នុងចន្លោះដែលមានកំណត់ និងមានកម្មវិធីសំខាន់ៗក្នុងអន្តរកម្មនៃរូបធាតុពន្លឺ។ការទំនាក់ទំនងអុបទិកការចាប់សញ្ញាអុបទិក និងការរួមបញ្ចូលអុបទិក។ ទំហំរបស់ resonator ភាគច្រើនអាស្រ័យទៅលើលក្ខណៈសម្ភារៈ និងរលកនៃប្រតិបត្តិការ ឧទាហរណ៍ ស៊ីលីកុន resonators ដែលដំណើរការនៅក្នុងក្រុមអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដជិតៗ ជាធម្មតាត្រូវការរចនាសម្ព័ន្ធអុបទិករាប់រយ nanometers និងខ្ពស់ជាងនេះ។ ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ ឧបករណ៍បំពងសំឡេងអុបទិកប្លង់ស្តើងជ្រុលបានទាក់ទាញការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងដោយសារតែកម្មវិធីសក្តានុពលរបស់វានៅក្នុងពណ៌រចនាសម្ព័ន្ធ ការថតរូបភាពហូឡូក្រាម ការគ្រប់គ្រងពន្លឺ និងឧបករណ៍អុបទិក។ វិធីកាត់បន្ថយកម្រាស់របស់ឧបករណ៍បំពងសំឡេងតាមប្លង់ គឺជាបញ្ហាលំបាកមួយដែលអ្នកស្រាវជ្រាវប្រឈមមុខ។
ខុសពីវត្ថុធាតុ semiconductor ប្រពៃណី អ៊ីសូឡង់ topological 3D (ដូចជា bismuth telluride, antimony telluride, bismuth selenide ជាដើម) គឺជាសម្ភារៈព័ត៌មានថ្មីជាមួយនឹងស្ថានភាពផ្ទៃលោហៈដែលត្រូវបានការពារ topologically និងស្ថានភាពអ៊ីសូឡង់។ ស្ថានភាពផ្ទៃត្រូវបានការពារដោយស៊ីមេទ្រីនៃការបញ្ច្រាសពេលវេលា ហើយអេឡិចត្រុងរបស់វាមិនត្រូវខ្ចាត់ខ្ចាយដោយភាពមិនបរិសុទ្ធដែលមិនមែនជាម៉ាញេទិច ដែលមានទស្សនវិស័យសំខាន់សម្រាប់កម្មវិធីនៅក្នុងឧបករណ៍គណនាថាមពលទាប និងឧបករណ៍ spintronic ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ សម្ភារៈអ៊ីសូឡង់ topological ក៏បង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិកដ៏ល្អផងដែរ ដូចជាសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់ មិនលីនេអ៊ែរធំ។អុបទិកមេគុណ ជួរវិសាលគមការងារធំទូលាយ ភាពអាចបត់បែនបាន ការរួមបញ្ចូលគ្នាដ៏ងាយស្រួល។ល។ ដែលផ្តល់នូវវេទិកាថ្មីមួយសម្រាប់ការសម្រេចបាននូវបទប្បញ្ញត្តិពន្លឺឧបករណ៍អុបទិក.
ក្រុមស្រាវជ្រាវមួយនៅក្នុងប្រទេសចិនបានស្នើរវិធីសាស្រ្តមួយសម្រាប់ការផលិតឧបករណ៍បំពងសម្លេងអុបទិកស្តើងបំផុត ដោយប្រើតំបន់ធំដែលរីកលូតលាស់ bismuth telluride topological insulator nanofilms ។ បែហោងធ្មែញអុបទិកបង្ហាញពីលក្ខណៈស្រូបសំឡេងច្បាស់នៅក្នុងក្រុមអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដនៅជិត។ Bismuth telluride មានសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់ខ្លាំងជាង 6 នៅក្នុងក្រុមទំនាក់ទំនងអុបទិក (ខ្ពស់ជាងសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៃវត្ថុធាតុសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់បែបប្រពៃណីដូចជាស៊ីលីកុន និងហ្រ្គេម៉ាញ៉ូម) ដូច្នេះកម្រាស់នៃបែហោងធ្មែញអុបទិកអាចឈានដល់មួយភាគម្ភៃនៃអាំងតង់ស៊ីតេ ប្រវែងរលក។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ អាំងវឺតទ័រអុបទិកត្រូវបានដាក់នៅលើគ្រីស្តាល់ photonic មួយវិមាត្រ ហើយឥទ្ធិពលតម្លាភាពដែលបង្កើតដោយអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចប្រលោមលោកត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងក្រុមទំនាក់ទំនងអុបទិក ដែលបណ្តាលមកពីការភ្ជាប់នៃ resonator ជាមួយ Tamm plasmon និងការជ្រៀតជ្រែកបំផ្លិចបំផ្លាញរបស់វា។ . ការឆ្លើយតបវិសាលគមនៃឥទ្ធិពលនេះអាស្រ័យលើកម្រាស់របស់ឧបករណ៍បំពងសំឡេងអុបទិក ហើយមានភាពរឹងមាំចំពោះការផ្លាស់ប្តូរសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរជុំវិញ។ ការងារនេះបើកផ្លូវថ្មីមួយសម្រាប់ការសម្រេចបាននូវបែហោងធ្មែញអុបទិក ultrathin, បទបញ្ជាវិសាលគមសម្ភារៈអ៊ីសូឡង់ topological និងឧបករណ៍ optoelectronic ។
ដូចដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ 1a និង 1b អាំងវឺតទ័រអុបទិកត្រូវបានផ្សំឡើងជាចម្បងនៃសារធាតុ bismuth telluride topological insulator និង silver nanofilms។ សារធាតុ nanofilms bismuth telluride ដែលរៀបចំដោយ magnetron sputtering មានផ្ទៃធំ និងរាបស្មើល្អ។ នៅពេលដែលកម្រាស់នៃខ្សែភាពយន្តប៊ីស្មុត telluride និងប្រាក់គឺ 42 nm និង 30 nm រៀងគ្នា បែហោងធ្មែញអុបទិកបង្ហាញការស្រូបសំឡេងខ្លាំងនៅក្នុងក្រុមនៃ 1100 ~ 1800 nm (រូបភាពទី 1c) ។ នៅពេលដែលអ្នកស្រាវជ្រាវបានរួមបញ្ចូលបែហោងធ្មែញអុបទិកនេះទៅលើគ្រីស្តាល់ photonic ដែលធ្វើពីជង់ជំនួសនៃស្រទាប់ Ta2O5 (182 nm) និង SiO2 (260 nm) (រូបភាពទី 1e) ជ្រលងស្រូបយកខុសគ្នា (រូបភាពទី 1f) បានលេចឡើងនៅជិតកំពូលនៃការស្រូបយក resonant ដើម (~ 1550 nm) ដែលស្រដៀងទៅនឹងឥទ្ធិពលតម្លាភាពដែលបង្កើតដោយអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលផលិតដោយប្រព័ន្ធអាតូម។

សម្ភារៈ bismuth telluride ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយការបញ្ជូន មីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង និងពងក្រពើ។ រូបភព។ 2a-2c បង្ហាញមីក្រូក្រាហ្វអេឡិចត្រុងបញ្ជូន (រូបភាពដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់) និងគំរូនៃការបំភាយអេឡិចត្រុងដែលបានជ្រើសរើសនៃ bismuth telluride nanofilms ។ វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីតួលេខដែលថា bismuth telluride nanofilms ដែលបានរៀបចំគឺជាវត្ថុធាតុ polycrystalline ហើយទិសដៅលូតលាស់សំខាន់គឺ (015) យន្តហោះគ្រីស្តាល់។ រូបភាពទី 2d-2f បង្ហាញពីសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរស្មុគ្រស្មាញនៃ bismuth telluride ដែលវាស់វែងដោយ ellipsometer និងស្ថានភាពផ្ទៃដែលសម និងសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរស្មុគស្មាញរបស់រដ្ឋ។ លទ្ធផលបង្ហាញថាមេគុណផុតពូជនៃស្ថានភាពផ្ទៃគឺធំជាងសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរក្នុងចន្លោះ 230 ~ 1930 nm ដែលបង្ហាញពីលក្ខណៈដូចលោហៈ។ សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៃរាងកាយគឺលើសពី 6 នៅពេលដែលរលកពន្លឺធំជាង 1385 nm ដែលខ្ពស់ជាង silicon, germanium និងសមា្ភារៈសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់បែបប្រពៃណីផ្សេងទៀតនៅក្នុងក្រុមតន្រ្តីនេះ ដែលជាមូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់ការរៀបចំជ្រុល។ - ឧបករណ៍បំពងសំឡេងអុបទិកស្តើង។ ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវបានចង្អុលបង្ហាញថា នេះគឺជាការសម្រេចបាននូវរបាយការណ៍ដំបូងបង្អស់នៃបែហោងធ្មែញអុបទិកដែលមានកម្រាស់ត្រឹមតែរាប់សិប nanometers នៅក្នុងក្រុមទំនាក់ទំនងអុបទិក។ បនា្ទាប់មក វិសាលគមស្រូបទាញ និងរលកបន្ទរសន្ទុះនៃបែហោងធ្មែញអុបទិកស្តើងជ្រុលត្រូវបានវាស់ជាមួយនឹងកម្រាស់របស់ប៊ីស្មុត តេលូរីត។ ជាចុងក្រោយ ឥទ្ធិពលនៃកម្រាស់ខ្សែភាពយន្តប្រាក់លើវិសាលគមតម្លាភាពដែលបណ្ដាលមកពីអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ bismuth telluride nanocavity/photonic crystal ត្រូវបានស៊ើបអង្កេត។

តាមរយៈការរៀបចំផ្ទៃធំនៃខ្សែភាពយន្តស្តើងនៃអ៊ីសូឡង់ topological bismuth telluride និងទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរខ្ពស់នៃវត្ថុធាតុ Bismuth telluride នៅជិតក្រុមអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ បែហោងធ្មែញអុបទិកដែលមានកម្រាស់ត្រឹមតែរាប់សិបណាណូម៉ែត្រត្រូវបានទទួល។ បែហោងធ្មែញអុបទិកស្តើងបំផុតអាចដឹងពីការស្រូបយកពន្លឺយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពនៅក្នុងក្រុមអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដជិត ហើយមានតម្លៃកម្មវិធីសំខាន់ក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ឧបករណ៍អុបទិកនៅក្នុងក្រុមទំនាក់ទំនងអុបទិក។ កម្រាស់នៃបែហោងធ្មែញអុបទិក bismuth telluride គឺលីនេអ៊ែរទៅនឹងរលកពន្លឺ ហើយមានទំហំតូចជាង បែហោងធ្មែញអុបទិក ស៊ីលីកុន និង ហ្គឺម៉ាញ៉ូមស្រដៀងគ្នា។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ បែហោងធ្មែញអុបទិក bismuth telluride ត្រូវបានរួមបញ្ចូលជាមួយគ្រីស្តាល់ photonic ដើម្បីសម្រេចបាននូវឥទ្ធិពលអុបទិកដែលមិនប្រក្រតីស្រដៀងទៅនឹងភាពថ្លាដែលបង្កើតដោយអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកនៃប្រព័ន្ធអាតូម ដែលផ្តល់នូវវិធីសាស្រ្តថ្មីសម្រាប់បទប្បញ្ញត្តិវិសាលគមនៃមីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធ។ ការសិក្សានេះដើរតួនាទីជាក់លាក់មួយក្នុងការលើកកម្ពស់ការស្រាវជ្រាវសម្ភារៈអ៊ីសូឡង់ topological នៅក្នុងបទប្បញ្ញត្តិពន្លឺ និងឧបករណ៍មុខងារអុបទិក។