Terahertz emmision from tubular Pb(Zr,Ti)O3 nanostructures

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68378271%3A_____%2F08%3A00319825" target="_blank" >RIV/68378271:_____/08:00319825 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

angličtina

Original language name

Terahertz emmision from tubular Pb(Zr,Ti)O3 nanostructures

Original language description

We report intense THz emission from lead zirconate-titanate (PZT) nanotube arrays, which is totally absent in flat films or bulk; hence the effect is due to the nano-scale geometry of the films, which are 40 nm thick on n-Si substrates. The THz radiationis emitted within 0.2 ps, and the spectrum exhibits a broad peak from 2 to 8 THz. This is a gap in the frequency spectrum of semiconductor THz devices, such as ZnTe and an order of magnitude higher frequency peak than that in the well-studied p-InAs, due to the abnormally large carrier concentration gradient in PZT; the inferred mechanism is optical rectification within a surface accumulation layer, rather than the Dember effect. THz reflectivity is also characterized. The THz emission is optically pumped, but since the tubes exhibit ferroelectric switching, electrically driven emission may also be possible. EPR reveals O2 molecules adsorbed onto the nanotubes, which may play some role in the emission.

Czech name

Teraherzová emise z tabulárních nanostruktur Pb(Zr,Ti)O3.

Czech description

Prezentujeme intenzivní THz emisi z nanotrubkových oblastí olovo-zirkon-titanátu (PZT), která úplně schází v hladkých filmech nebo objemovém materiálu; jde tedy o efekt způsobený nano-škálovou geometrií filmu o tloušťce 40 nm, deponovaném na n-Si substrátě. Teraherzová radiace je emitovaná během 0,2 ps a spektrum vykazuje široký pás od 2 do 8 THz. Radiace na těchto frekvencích se nevyskytuje ve spektrech polovodičových THz zařízeních z ZnTe a a vykazuje o řád intenzivnější frekvenční pík než ten u dobřeznámého p-InAs díky abnormálně vysokému gradientu koncentrace nosičů v PZT; infračervený mechanizmus, dříve než Denver efekt, je optické zesílení v povrchové akumulační vrstvě. Je charakterizována též THz reflektivita. THz emise je opticky pumpovaná, ale protože trubky vykazují ferroelektrický S-efekt, je možná i elektricky zesílená emise. EPR ukazuje O2 molekuly adsorbované na trubkách, které taktéž mohou hrát v emisi jistou roli.

Type

J_x - Unclassified - Peer-reviewed scientific article (Jimp, Jsc and Jost)

CEP classification

BM - Solid-state physics and magnetism

OECD FORD branch

—

Project

—

Continuities

Z - Vyzkumny zamer (s odkazem do CEZ)

Publication year

2008

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Name of the periodical

Nano Letters

ISSN

1530-6984

e-ISSN

—

Volume of the periodical

8

Issue of the periodical within the volume

12

Country of publishing house

US - UNITED STATES

Number of pages

6

Pages from-to

—

UT code for WoS article

000261630700055

EID of the result in the Scopus database

—