Дослідники з TU Delft та Radboud University оголосили про виявлення незвичних оптичних характеристик у двовимірному сегнетоелектричному матеріалі CuInP₂S₆ (CIPS). В ході дослідження з'ясувалося, що цей кристал здатний ефективно контролювати синє та ультрафіолетове світло на мікрочипах, що відкриває нові горизонти для електрооптичних технологій. Результати цього дослідження були опубліковані в журналі Advanced Optical Materials.
CIPS відноситься до категорії шаруватих сегнетоелектриків, де внутрішній електричний диполь формується внаслідок переміщення іонів міді. Унікальність цього матеріалу полягає в тому, що активність іонів варіюється в залежності від товщини шару, що, у свою чергу, суттєво впливає на показник заломлення світла.
Команда дослідників встановила, що при переході від об'ємного кристала до надтонкого шару показник заломлення змінюється майже на 25% у несподіваний спосіб. Крім того, у матеріалі зафіксували гігантське двопроменезаломлення в синій та ультрафіолетовій частинах спектра. Поблизу довжини хвилі 340 нанометрів різниця показників заломлення сягнула 1,24 -- рекордне значення для таких умов.
Згідно з думкою авторів, CIPS здатен функціонувати як ефективний засіб для регулювання поляризації та фази короткохвильового світла без необхідності в складному наноструктуруванні. У цьому матеріалі світло взаємодіє не тільки з електронами, але й з внутрішнім електричним полем, яке формується за рахунок зміщення іонів міді. Це дозволяє налаштовувати оптичні характеристики, просто варіюючи товщину шару.
Вчені вважають, що аналогічний механізм може бути характерним і для інших сегнетоелектричних матеріалів. У майбутньому такі структури можуть стати основою для розробки нових компонентів в галузі інтегрованої електрооптики, зокрема для систем, що регулюють взаємодію з синім та ультрафіолетовим світлом.
#Спектр #Делфтський технологічний університет #Оптика #Кристал #Електричне поле #Електрон #Нанометр #Щось #Показник заломлення #Ультрафіолетовий #Фероелектричність #Диполь #Довжина хвилі #Фаза (хвилі)
