在全球互联网连接的核心,光通信构成了不可或缺的基础。这个基础的关键是光隔离器,由多个组件组合而成。
结果是一个复杂的结构,只在一个方向上传输光,以防止对激光的损害,并通过避免光的反转来最小化噪音。
然而,一些磁性材料具有光二极管效应——材料本身表现出一种非常规的非互易吸收光。这种效应导致透光率随光传播方向的变化。如果这种现象能够得到加强,预计光隔离器可以做得更紧凑、更高效。
由大阪城市大学工程研究生院副教授Kenta Kimura领导的研究小组研究了磁电反铁磁体LiNiPO4在短波红外波长下的非互易光吸收现象。
他们的研究结果发表在《物理评论快报》上。
他们的结果表明,当光传播方向相反时,吸收系数会有两倍或更多的差异。这种大的非互易吸收归因于二价镍(Ni2+)离子的磁性。此外,研究人员已经证明,可以用非易失性的方式用外加磁场来切换光二极管效应。
“光二极管效应是一个有趣的研究课题,因为它是一种远离常识的非常规现象,有可能实现意想不到的应用。然而,目前仍存在许多问题,例如工作温度过低,”木村健太教授解释说。
“尽管如此,这项研究已经证明了含镍化合物的有用性,这大大扩大了材料选择的范围。基于这些知识,我们将继续开发具有更高性能的光学二极管效应的材料。”
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