TPA( یہ سیدھ اسے ایک سیکنڈ-آرڈر آپٹیکل نان لائنر رسپانس فراہم کرتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ روشنی کی شعاعیں اس سے گزرتے وقت تعامل کرسکتی ہیں۔
کینا-کوہن، انجینئرنگ فزکس کے پروفیسر، اور ساتھ ہی ساتھ کینیڈا ریسرچ چیئر ان لائٹ-میٹر فوٹونکس کہتی ہیں، "ہمیں ایک بالکل مختلف فیلڈ-نامیاتی روشنی-ڈسپلے کے لیے خارج کرنے والے ڈائیوڈس (OLEDs) کے اندر کیے جانے والے خوبصورت کام سے متاثر ہوا۔ "محققین نے محسوس کیا کہ مالیکیولز کی کچھ کلاسیں خود بخود ساخت کے دوران سیدھ میں آتی ہیں۔ ان کے معاملے میں، یہ ایک وولٹیج کی تعمیر کا باعث بنتا ہے جو عام طور پر ڈیوائس کی کارکردگی کو نقصان پہنچاتا ہے۔ یہ وولٹیج کی تعمیر، جس میں قطبی مالیکیولز کو ترجیحی سمت کے ساتھ سمت کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، یہ پہلی علامت تھی کہ ہمیں اسی طرح کے آپٹکس مواد کو استعمال کرنے کے قابل ہونا چاہیے۔"
دوسرا-آگے نان لائنر فوٹوونک ڈیوائسز کا آرڈر دیں۔
سلکان آج مربوط فوٹوونکس کے لیے غالب پلیٹ فارم ہے، لیکن یہ ماڈیولٹرز اور ایمپلیفائر بنانے کے لیے اچھا نہیں ہے۔ "اچھے ماڈیولیٹر بنانے کے لیے ایک جزو سلیکون کی کمی ہے وہ ہے Pockels اثر، جو ایک براہ راست-موجودہ الیکٹرک فیلڈ کو آپٹیکل فریکوئنسیوں پر برقی فیلڈ کے ساتھ تعامل کرنے کی اجازت دیتا ہے-اور یہ ایک سیکنڈ-آرڈر نان لائنر آپٹیکل اثر کی ایک اچھی مثال ہے،" کوہین بتاتے ہیں{{4}۔ "پیرامیٹرک ایمپلیفائر اور آسکیلیٹر دوسرے- آرڈر کی غیر خطوط پر انحصار کرتے ہیں۔ اس قسم کے اثرات کے لیے، انجینئرز کو دوسرے مواد جیسے لیتھیم نائوبیٹ کو یا تو اسٹینڈ لون اجزاء کے طور پر استعمال کرنے کی ضرورت ہوتی ہے یا دونوں کو مربوط کرنے کے پیچیدہ عمل سے گزرنا پڑتا ہے۔"
دوسرے-آرڈر نان لائنر فوٹوونک اجزاء کے ڈیزائن میں شامل ایک اور تصور فیز مماثلت کی ضرورت ہے-تبدیلی کرنے والی روشنی کی لہروں کے مرحلے کی رفتار کو تباہ کن مداخلت کے اثرات سے بچنے کے لیے ملنے کی ضرورت ہے۔ "بدقسمتی سے، حقیقت یہ ہے کہ تمام مواد کی بازی خود بخود اس سے روکتی ہے، اس لیے مرحلے کی مماثلت کے لیے ہوشیار چالوں کو استعمال کرنے کی ضرورت ہے۔ لیتھیم نائوبیٹ میں، ایک عام طریقہ یہ ہے کہ ڈومین اورینٹیشن-عرف الیکٹرک فیلڈ پولنگ کو پلٹانے کے لیے پھیلاؤ کی سمت کے ساتھ الیکٹروڈ کا استعمال کیا جائے۔"
فائدے: براہ راست-چِپ پر جمع کیا جاتا ہے، بائر فرینگنس
ٹیم کا نقطہ نظر دو اہم فوائد لاتا ہے۔ کینا-کوہن کہتی ہیں، "سب سے پہلے، ہماری نامیاتی پتلی فلموں کو معیاری ڈرائی فیبریکیشن پروسیس-کا استعمال کرتے ہوئے براہ راست کسی بھی چپ پر جمع کیا جا سکتا ہے۔
دوسرا، ان کی فلمیں زیادہ تر عام فوٹوونک مواد کے مقابلے میں انتہائی مضبوط بائرفرنجنس دکھاتی ہیں۔ "یہ بائرفرنجنس اتنا مضبوط ہے کہ اگر ہم مختلف پولرائزڈ طریقوں کے درمیان تعاملات کا استعمال کرتے ہیں تو یہ ہمیں 'مفت میں' میچ کا مرحلہ کرنے کی اجازت دیتا ہے، کیونکہ مختلف پولرائزیشنز مختلف ریفریکٹیو انڈیکس دیکھیں گے،" وہ کہتے ہیں۔ "اس کا مطلب ہے کہ ہم پولنگ کے لیے الیکٹروڈ کی ضرورت کے بغیر یا زیادہ پیچیدہ فن تعمیرات استعمال کیے بغیر، انتہائی موثر آلات کو انجینئر کر سکتے ہیں۔"
انہوں نے سیکنڈ-آرڈر نان لائنر پروسیس کی سب سے آسان مثال کو ظاہر کرنے کے لیے اپنے نقطہ نظر کا استعمال کیا: سیکنڈ-ہارمونک جنریشن، عرف فریکوئنسی ڈبلنگ۔ ایسا کرنے کے لیے، محققین نے ایک ویو گائیڈ تیار کیا جو مسلسل-ویو ٹیلی کام لائٹ کو مرئی روشنی میں تبدیل کرتا ہے (نیچے تصویر دیکھیں)۔
دوسرے-آرڈر نان لائنر فوٹوونک اجزاء کے ڈیزائن میں شامل ایک اور تصور فیز مماثلت کی ضرورت ہے-تبدیلی کرنے والی روشنی کی لہروں کے مرحلے کی رفتار کو تباہ کن مداخلت کے اثرات سے بچنے کے لیے ملنے کی ضرورت ہے۔ "بدقسمتی سے، حقیقت یہ ہے کہ تمام مواد کی بازی خود بخود اس سے روکتی ہے، اس لیے مرحلے کی مماثلت کے لیے ہوشیار چالوں کو استعمال کرنے کی ضرورت ہے۔ لیتھیم نائوبیٹ میں، ایک عام طریقہ یہ ہے کہ ڈومین اورینٹیشن-عرف الیکٹرک فیلڈ پولنگ کو پلٹانے کے لیے پھیلاؤ کی سمت کے ساتھ الیکٹروڈ کا استعمال کیا جائے۔"
فائدے: براہ راست-چِپ پر جمع کیا جاتا ہے، بائر فرینگنس
ٹیم کا نقطہ نظر دو اہم فوائد لاتا ہے۔ کینا-کوہن کہتی ہیں، "سب سے پہلے، ہماری نامیاتی پتلی فلموں کو معیاری ڈرائی فیبریکیشن پروسیس-کا استعمال کرتے ہوئے براہ راست کسی بھی چپ پر جمع کیا جا سکتا ہے۔
دوسرا، ان کی فلمیں زیادہ تر عام فوٹوونک مواد کے مقابلے میں انتہائی مضبوط بائرفرنجنس دکھاتی ہیں۔ "یہ بائرفرنجنس اتنا مضبوط ہے کہ اگر ہم مختلف پولرائزڈ طریقوں کے درمیان تعاملات کا استعمال کرتے ہیں تو یہ ہمیں 'مفت میں' میچ کا مرحلہ کرنے کی اجازت دیتا ہے، کیونکہ مختلف پولرائزیشنز مختلف ریفریکٹیو انڈیکس دیکھیں گے،" وہ کہتے ہیں۔ "اس کا مطلب ہے کہ ہم پولنگ کے لیے الیکٹروڈ کی ضرورت کے بغیر یا زیادہ پیچیدہ فن تعمیرات استعمال کیے بغیر، انتہائی موثر آلات کو انجینئر کر سکتے ہیں۔"
انہوں نے سیکنڈ-آرڈر نان لائنر پروسیس کی سب سے آسان مثال کو ظاہر کرنے کے لیے اپنے نقطہ نظر کا استعمال کیا: سیکنڈ-ہارمونک جنریشن، عرف فریکوئنسی ڈبلنگ۔ ایسا کرنے کے لیے، محققین نے ایک ویو گائیڈ تیار کیا جو مسلسل-ویو ٹیلی کام لائٹ کو مرئی روشنی میں تبدیل کرتا ہے (نیچے تصویر دیکھیں)۔
