Открыт механизм управления сегнетоэлектрической поляризацией индуцированный светом
Применяя свет, физики из Университета Арканзаса Пэн Чен и Лоран Беллайш обнаружили удивительный механизм детерминированного управления сегнетоэлектрической поляризацией. Открытие, ставшее возможным благодаря применению сверхбыстрых лазерных импульсов, обогащает исследования фундаментальной физики, продвигая понимание взаимодействия между светом и материей.
Сдавливающий эффект в Т-фазе. Временное поведение мод Q (b) и P (c) при 400K, как реакция на импульс электрического поля, показанный в a, и при запуске из T-фазы (обратите внимание, что полная ширина-полумаксимум импульса отмечен розовыми областями). Предоставлено: Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-30324-5
Исследование, опубликованное 10 мая в Nature Communications, также является важным шагом на пути к проектированию и разработке превосходных датчиков и хранения данных в электронных устройствах.
Сегнетоэлектрические материалы обладают сегнетоэлектричеством и способностью самопроизвольно поляризоваться. Как правило, исследователи могут манипулировать этой поляризацией и обращать ее вспять, применяя внешнее электрическое поле. Сверхбыстрые взаимодействия между светом и веществом — еще один многообещающий способ управления сегнетоэлектрической поляризацией , но до сих пор исследователи изо всех сил пытались добиться индуцированного светом детерминированного контроля такой поляризации.
Исследователи обнаружили так называемый «эффект сжатия» в сегнетоэлектрических материалах, подвергающихся воздействию фемтосекундных лазерных импульсов. Фемтосекунда — это одна квадриллионная доля секунды. Эти импульсы разрушали компонент поляризации, параллельный направлению поля, и создавали компоненты поляризации, перпендикулярные ему. Этот сжимающий эффект позволял детерминистически контролировать поляризацию света.
«Применяемый терагерцовый импульс предпочитает аннулировать компонент поляризации вдоль направления поля в пользу компонентов, перпендикулярных полю, связанному с импульсами», — сказал Пэн, научный сотрудник лаборатории Беллаиша и первый автор статьи. «Мы считаем это новым терагерцовым явлением, когда свет взаимодействует с сегнетоэлектрическими материалами. Наши открытия должны стимулировать технический прогресс».
Чен и Беллаиш, заслуженный профессор физики, сотрудничали с коллегами Шарлем Пайяром и Хунцзяном Чжао, бывшими научными сотрудниками лаборатории Беллаиша, и Хорхе Иньигесом из Люксембургского института науки и технологий. Исследователи в лаборатории Беллаиша изучают различные свойства различных материалов.
