Исследователи Корейского передового института науки и технологий (KAIST) уточнили, как титанат бария взаимодействует со светом. Полученные данные могут помочь создавать более быстрые устройства оптической связи и сократить число дорогостоящих испытаний при их разработке. О работе сообщило издание SciTechDaily.
Титанат бария, также обозначаемый как BTO, способен менять показатель преломления под воздействием электрического поля. Благодаря сильному электрооптическому отклику, известному как эффект Поккельса, материал рассматривают для оптических модуляторов, которые передают информацию с помощью света. Ранее результаты измерений его характеристик заметно различались, поскольку кристалл может состоять из областей с разной ориентацией.
Группа под руководством профессора Мин Сока Джанга из инженерной школы KAIST исследовала два образца монокристаллического титаната бария с преимущественно однородной ориентацией доменов. Учёные применили спектральную эллипсометрию матрицы Мюллера — метод, позволяющий оценивать изменение поляризации света при отражении и прохождении через материал. Измерения охватили диапазон от 190 нанометров до 40 микрометров, то есть от ультрафиолетового до дальнего инфракрасного излучения.
Исследователи определили, как показатель преломления и поглощение меняются в зависимости от длины волны и направления в кристалле. Для почти прозрачного диапазона им удалось измерить чрезвычайно слабое поглощение: коэффициент экстинкции составил примерно 10⁻⁵ на длинах волн от 2 до 10 микрометров. Кроме того, была разработана методика расчёта общих оптических свойств кристалла с доменами разной ориентации.
Показатель преломления позволяет оценивать распространение света в световоде, а коэффициент экстинкции — рассчитывать потери из-за поглощения. Эти сведения могут использоваться до начала производства устройств связи, источников излучения с изменённой длиной волны и фотонных схем для обработки квантовой информации. Результаты опубликованы 20 октября 2026 года в журнале ACS Photonics, а 8 ноября о работе объявил KAIST; исследование проводилось совместно с Калифорнийским технологическим институтом, Корейским институтом стандартов и научных исследований и компанией J.A. Woollam.