Komunikaty PR

Non-Reciprocal Response in Silicon Photonic Resonators Integrated with 2D CuCrP₂S₆ at Short-Wave Infrared

2025-04-16  |  12:55:04

a, Schematic of the CCPS/Si microring resonator under an applied magnetic field, showing CW and CCW light propagation differences. b, Electric field intensity profiles for TE modes at 1550 nm for bare and CCPS-integrated waveguides. c, TEM cross-section o

GA, UNITED STATES, April 16, 2025 /EINPresswire.com/ -- A major challenge in integrated photonics is achieving efficient non-reciprocal optical behavior. Researchers at NYU Abu Dhabi have demonstrated a non-reciprocal magneto-optic response by integrating the 2D material CuCrP₂S₆ (CCPS) onto silicon microring resonators. Their device operates in the C-band with low insertion loss and a high isolation ratio, eliminating the need for additional polarization management. This breakthrough paves the way for compact, on-chip optical isolators and advanced photonic devices essential for next-generation optical communication and computing.

Non-reciprocal optical devices, which break Lorentz reciprocity, are crucial for telecommunications, quantum computing, and optical signal processing. Traditional magneto-optic devices rely on bulky garnet materials, challenging to integrate with silicon photonics due to their large footprint and incompatibility. Researchers at New York University Abu Dhabi (NYUAD), led by Dr. Ghada Dushaq and Professor Mahmoud Rasras, have introduced a novel solution by integrating multilayer CuCrP₂S₆ (CCPS), a two-dimensional multiferroic material, onto silicon microring resonators (MRRs), achieving a compact, efficient non-reciprocal optical response.

Applying a magnetic field to the CCPS-integrated silicon resonator induces asymmetry between clockwise (CW) and counterclockwise (CCW) propagation due to the material’s unique intralayer ferromagnetic ordering and easy-plane magnetocrystalline anisotropy. The team’s device exhibits remarkable low insertion loss (0.15–1.8 dB), high isolation (28 dB at 1550 nm), and a resonance splitting of 0.4 nm, corresponding to a 50 GHz bandwidth. Crucially, this technology operates directly in the transverse electric (TE) mode, eliminating the need for additional polarization rotators, thus greatly simplifying integration.

The hybrid CCPS/Si device, featuring compact dimensions (22 µm–55 µm interaction length and 39 nm–62 nm flake thickness), outperforms traditional non-reciprocal platforms in terms of both size and optical losses. The advanced performance, including minimal insertion losses and high isolation, enables practical applications in next-generation optical isolators, modulators, and advanced photonic circuits.

"Our research represents a significant step toward compact, efficient non-reciprocal devices by leveraging the unique properties of 2D multiferroic materials," says Dr. Ghada Dushaq.

Future research will focus on enhancing material integration, reducing device footprint further, and expanding operational bandwidth, paving the way for innovative photonic architectures and practical applications in optical communications and computing.

References
DOI
10.1038/s41377-025-01826-w

Original Source URL
https://doi.org/10.1038/s41377-025-01826-w

Funding information
This work was supported by the NYUAD Research Enhancement Fund under Grant No. REF244 and Tamkeen under NYUAD RRC Grant No. CG011.

Lucy Wang
BioDesign Research
email us here

Legal Disclaimer:

EIN Presswire provides this news content "as is" without warranty of any kind. We do not accept any responsibility or liability for the accuracy, content, images, videos, licenses, completeness, legality, or reliability of the information contained in this article. If you have any complaints or copyright issues related to this article, kindly contact the author above.

Newseria nie ponosi odpowiedzialności za treści oraz inne materiały (np. infografiki, zdjęcia) przekazywane w „Biurze Prasowym”, których autorami są zarejestrowani użytkownicy tacy jak agencje PR, firmy czy instytucje państwowe.
Ostatnio dodane
komunikaty PR z wybranej przez Ciebie kategorii
EIN Newswire BRAK ZDJĘCIA
2025-04-19 | 03:55:11

Dr. Duane L. Dillard selected for The Lifetime Achievement Award by IAOTP

Dr. Duane L. Dillard honored member of the International Association of Top Professionals will be honored at their annual awards gala in Las Vegas NEW YORK, NY, UNITED STATES, April 18, 2025 /EINPresswire.com/ -- Dr. Duane L. Dillard, Director of
EIN Newswire BRAK ZDJĘCIA
2025-04-19 | 03:55:11

USA Today Bestselling Author DC Gomez to give away 1 million copies of Award-Winning e-book from April 2025 - April 2026

USA Today Best Selling Author DC Gomez / Death's Intern NASH, TX, UNITED STATES, April 18, 2025 /EINPresswire.com/ -- USA Today Best-selling author DC Gomez is on a mission to help readers and her fans alike by gifting in the next year one
EIN Newswire BRAK ZDJĘCIA
2025-04-19 | 03:55:11

Legends of War - Book 2: Sparrow Wars in the Garden of Bliss, Presented by Atticus Publishing

A Tale of War, Family, and Unbreakable Legacy’ SAN FRANCISCO, CA, UNITED STATES, April 18, 2025 /EINPresswire.com/ -- Atticus Publishing proudly presents Legends of War - Book 2: Sparrow Wars in the Garden of Bliss, a captivating historical

Kalendarium

Więcej ważnych informacji

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Szkolenie Online IMM

Prawo

UE lepiej przygotowana na reagowanie na klęski żywiołowe. Od czasu powodzi w Polsce pojawiło się wiele usprawnień

Na tereny dotknięte ubiegłoroczną powodzią od rządu trafiło ponad 4 mld zł. Pierwsze formy wsparcia, w tym zasiłki, pomoc materialna czy wsparcie dla przedsiębiorców, pojawiły się już w pierwszych dniach od wystąpienia kataklizmu. Do Polski ma też trafić 5 mld euro z Funduszu Spójności UE na likwidację skutków powodzi. Doświadczenia ostatnich lat powodują, że UE jest coraz lepiej przygotowana, by elastycznie reagować na występujące klęski żywiołowe.

Prawo

Rzecznik MŚP: Obniżenie składki zdrowotnej to nie jest szczyt marzeń. Ideałem byłby powrót do tego, co było przed Polskim Ładem

Podczas najbliższego posiedzenia, które odbędzie się 23 i 24 kwietnia, Senat ma się zająć ustawą o świadczeniach opieki zdrowotnej finansowanych ze środków publicznych. Zakłada ona korzystne zmiany w składkach zdrowotnych płaconych przez przedsiębiorców. Rzecznik MŚP apeluje do izby wyższej i prezydenta o przyjęcie i podpisanie nowych przepisów. Pojawiają się jednak głosy, że uprzywilejowują one właścicieli firm względem pracowników, a ponadto nie podlegały uzgodnieniom, konsultacjom i opiniowaniu.

Handel

Konsumpcja jaj w Polsce rośnie. Przy zakupie Polacy zwracają uwagę na to, z jakiego chowu pochodzą

Zarówno spożycie, jak i produkcja jaj w Polsce notują wzrosty. Znacząca większość konsumentów przy zakupie jajek zwraca uwagę na to, czy pochodzą one z chowu klatkowego. Polska jest jednym z liderów w produkcji i eksporcie jajek w UE, ale ma też wśród nich największy udział kur w chowie klatkowym. Oczekiwania konsumentów przyczyniają się powoli do zmiany tych statystyk.

Partner serwisu

Instytut Monitorowania Mediów

Szkolenia

Akademia Newserii

Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.