Науковці з TU Delft та Radboud University повідомили про відкриття незвичних оптичних властивостей у двовимірному сегнетоелектричному матеріалі CuInP₂S₆ (CIPS). Дослідження показало, що цей кристал може ефективно керувати синім та ультрафіолетовим світлом на мікрочипах, відкриваючи нові можливості для електрооптики. Результати опублікували в журналі Advanced Optical Materials.

CIPS належить до класу шаруватих сегнетоелектриків, у яких виникає внутрішній електричний диполь через зміщення іонів міді. Особливість цього матеріалу полягає в тому, що поведінка іонів змінюється залежно від товщини шару, що безпосередньо 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.

За словами авторів, це означає, що CIPS може працювати як потужний елемент для керування поляризацією та фазою короткохвильового світла без складного наноструктурування. Світло в цьому матеріалі взаємодіє не лише з електронами, а й із внутрішнім електричним полем, створеним зміщеними іонами міді. Завдяки цьому оптичні властивості можна налаштовувати, просто змінюючи товщину шару.

Дослідники припускають, що подібний механізм може бути властивим і для інших сегнетоелектричних матеріалів. У перспективі такі структури можуть стати основою для нових компонентів у сфері інтегрованої електрооптики, зокрема для керованих систем роботи з синім та ультрафіолетовим світлом.

Источник: noworries.news