Au cœur de la connectivité Internet mondiale, les communications optiques constituent une base indispensable. La clé de cette fondation réside dans les isolateurs optiques, créés en combinant plusieurs composants.
Le résultat est une structure complexe qui transmet la lumière dans une seule direction, pour éviter d'endommager les lasers et minimiser le bruit en évitant l'inversion de la lumière.
Cependant, certains matériaux magnétiques ont un effet de diode optique, c'est-à-dire une absorption non conventionnelle et non réciproque de la lumière manifestée par le matériau lui-même. Cet effet entraîne une modification de la transmission en fonction de la direction dans laquelle la lumière se propage. Si ce phénomène peut être amélioré, on s'attend à ce que les isolateurs optiques puissent devenir plus compacts et plus efficaces.
Une équipe de chercheurs dirigée par le professeur agrégé Kenta Kimura de la Graduate School of Engineering de l'Université métropolitaine d'Osaka a étudié le phénomène d'absorption optique non réciproque dans l'antiferromagnétique magnétoélectrique LiNiPO4 aux longueurs d'onde infrarouges à ondes courtes.
Leurs conclusions sont publiées dans Physical Review Letters. .
Leurs résultats ont montré que le coefficient d’absorption diffère d’un facteur de deux ou plus lorsque la direction de propagation de la lumière est inversée. Cette grande absorption non réciproque est attribuée aux propriétés magnétiques du nickel divalent (Ni 2 + ) des ions. De plus, les chercheurs ont montré qu'il est possible de commuter l'effet de diode optique avec un champ magnétique appliqué de manière non volatile.
"L'effet de diode optique est un sujet d'étude intéressant car il s'agit d'un phénomène très peu conventionnel, très éloigné du bon sens et susceptible de donner lieu à des applications inattendues. Cependant, il existe encore de nombreux problèmes à l'heure actuelle, tels que les basses températures de fonctionnement. ", a expliqué le professeur Kenta Kimura.
"Néanmoins, cette recherche a démontré l'utilité des composés contenant du nickel, ce qui a considérablement élargi la portée de la sélection des matériaux. Sur la base de ces connaissances, nous poursuivrons le développement de matériaux présentant un effet de diode optique plus performant."
Plus d'informations : Kenta Kimura et al, Commutation non volatile d'une grande absorption optique non réciproque à des longueurs d'onde infrarouges à ondes courtes, Physical Review Letters (2024). DOI : 10.1103/PhysRevLett.132.036901
Informations sur le journal : Lettres d'examen physique
Fourni par l'Université métropolitaine d'Osaka
