(a) Schéma du dispositif expérimental. (b) Schémas de la méthode de programmation magnétique assistée par laser. Crédit : eLumière (2024). DOI: 10.1186/s43593-024-00069-3
Des chercheurs ont mis au point une nouvelle méthode permettant de générer des faisceaux lumineux térahertz structurés à l’aide d’émetteurs spintroniques programmables. Cette avancée représente une avancée significative dans la technologie térahertz, permettant pour la première fois la génération et la manipulation de lumière avec un moment angulaire de spin et orbital à ces fréquences.
Le rayonnement térahertz se situe entre les micro-ondes et la lumière infrarouge sur le spectre électromagnétique. Il est très prometteur pour diverses applications, notamment les scanners de sécurité, l’imagerie médicale et les communications ultrarapides. Cependant, générer et contrôler efficacement la lumière térahertz s’avère difficile.
Cette nouvelle recherche, publiée dans eLumière Sous la direction du professeur Zhensheng Tao, du professeur Yizheng Wu de l’université Fudan et du professeur Yan Zhang de l’université normale de la capitale, le projet surmonte ces limites en utilisant des émetteurs spintroniques programmables basés sur des multicouches magnétiques polarisées par échange. Ces dispositifs sont constitués de fines couches de matériaux magnétiques et non magnétiques qui convertissent les courants polarisés par spin induits par laser en rayonnement térahertz à large bande.
« L’innovation clé réside dans notre capacité à programmer de manière flexible le modèle de magnétisation au sein de l’émetteur avec une grande précision et une haute résolution spatiale », explique Shunjia Wang, étudiante diplômée et première auteure. « Cela nous permet de concevoir et de générer des faisceaux térahertz avec des états de polarisation complexes, y compris des faisceaux avec des polarisations circulaires séparées spatialement, des états de polarisation azimutale ou radiale, et même un faisceau Poincaré complet. »
(a) Émetteur térahertz programmé pour un rayonnement térahertz polarisé circulairement à gauche et à droite, séparé spatialement. (b) Émetteur térahertz programmé pour une polarisation azimutale. (c) Émetteur térahertz programmé pour le faisceau Poincaré complet. Crédit : eLumière (2024). DOI: 10.1186/s43593-024-00069-3
Un faisceau de Poincaré présente tous les états possibles de polarisation de la lumière dans sa section transversale. Cette propriété unique trouve des applications dans des domaines tels que la génération de forces optiques spéciales, l’obtention de profils d’intensité plats et les mesures de polarimétrie à un seul coup.
Les chercheurs ont démontré avec succès la génération de divers faisceaux térahertz structurés à l’aide de leurs émetteurs programmables. Ces faisceaux sont prometteurs pour faire progresser les technologies térahertz dans de nombreux domaines.
« Nos résultats ouvrent la voie au développement de nouveaux dispositifs térahertz dotés de fonctionnalités améliorées », conclut le professeur Zhensheng Tao. « La capacité à manipuler la lumière térahertz avec une telle précision ouvre des possibilités passionnantes pour des applications en spectroscopie, détection et communication. »
Plus d’information:
Shunjia Wang et al, Génération flexible de champs térahertz structurés via des émetteurs spintroniques programmables à polarisation d’échange, eLumière (2024). DOI: 10.1186/s43593-024-00069-3
Citation:Une nouvelle technique offre un contrôle sans précédent de la lumière à des fréquences térahertz (2024, 8 juillet) récupéré le 8 juillet 2024 à partir de
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