PofoliaPofolia ile paylaşıldı

ACS Photonics· 2026Q1

Tetragonal Baryum Titanatın Mueller-Matris Spektroskopik Elipsometrisi ile Geniş Bant Optik Karakterizasyonu

Broadband Optical Characterization of Tetragonal Barium Titanate by Mueller-Matrix Spectroscopic Ellipsometry

Jiwon Kang, Nina Hong, Christopher M. Yi, Yun Su Go ve diğerleri

Kısa özet

Araştırmacılar, Mueller-matris spektroskopik elipsometriyi kullanarak, tetragonal baryum titanatın (BTO) karmaşık çoklu alan yapısının getirdiği sınırlamaları aşarak geniş bir spektrumda (190 nm - 40 μm) optik özelliklerini doğru bir şekilde ölçmek için yeni bir yöntem geliştirdiler.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Tetragonal BTO'nun optik sabitlerini 190 nm ile 40 μm arasındaki spektrumda karakterize etmek için multimodal Mueller-matris spektroskopik elipsometri tekniği geliştirildi.
  • Optik kaybı ölçmek ve sönüm katsayısı için yüksek çözünürlük (∼10–5) elde etmek amacıyla iletim yoğunluğu verileri (2–10 μm) dahil edildi.
  • Belirlenen içsel kırılma indislerine sahip üç tetragonal varyantın karışımı olarak çoklu alan BTO için etkili bir optik model oluşturuldu.
  • Etkili optik model, bağımsız yapısal analizler (EBSD, Raman mikroskobu, KPFM) kullanılarak doğrulandı.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Barium titanate (BTO), one of the earliest reported ferroelectric materials, exhibits strong second-order nonlinearity and an ultrafast Pockels effect, making it highly attractive for photonics. However, its optical constants remain uncertain largely due to the ubiquitous ferroelectric–ferroelastic multidomain microstructure, which depolarizes and averages out the anisotropic optical response, thereby complicating conventional ellipsometric approaches. Here, we report a Kramers–Kronig-consistent complex refractive-index tensor of tetragonal BTO from the ultraviolet (190 nm) to the far-infrared (40 μm) derived from multimodal Mueller-matrix spectroscopic ellipsometry. We further quantify optical loss by incorporating transmission intensity measured over the 2–10 μm transparency window, resolving the extinction coefficient down to ∼10–5. To verify the underlying domain configuration, we performed independent structural analyses, including electron backscatter diffraction, confocal Raman microscopy, and Kelvin probe force microscopy. We then reconstruct an effective optical model for our multidomain BTO sample, formulated as a mixture of three tetragonal variants with the determined intrinsic refractive indices, to link microscopic domains to the macroscopic optical response. Our work presents a unified, experimentally cross-validated data set, enabling accurate modeling for electro-optic modulators and high-Q nanophotonic resonators without ad hoc approximations, and provides a general strategy for optical metrology of complex ferroic crystals.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. ACS Photonics, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Malzeme Kimyası

Materials ChemistryMaterials Science