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

Dialogue with Three Chords and brooklynONE Productions Celebrate Pride Month with Night of Original Theatre
Business Solutions Marketing Group Unveils AI Video Marketing Program: Propelling Small Businesses to Google Page ONE
Eylsia, Rising Filipina Pop Artist, Explores the Promise and Challenges of AI in Music
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Handel

Ze względu na różnice w cenach surowce wtórne przegrywają z pierwotnymi. To powoduje problemy branży recyklingowej
Rozporządzenie PPWR stawia ambitne cele w zakresie wykorzystania recyklatów w poszczególnych rodzajach opakowań. To będzie oznaczało wzrost popytu na materiały wtórne pochodzące z recyklingu. Obecnie problemy branży recyklingu mogą spowodować, że popyt będzie zaspokajany głównie przez import. Dziś do dobrowolnego wykorzystania recyklatów nie zachęcają przede wszystkim ceny – surowiec pierwotny można kupić taniej niż ten z recyklingu.
Przemysł spożywczy
Rośnie presja konkurencyjna na unijne rolnictwo. Bez rekompensat sytuacja rolników może się pogarszać

Rolnictwo i żywność, w tym rybołówstwo, są sektorami strategicznymi dla UE. System rolno-spożywczy, oparty na jednolitym rynku europejskim, wytwarza ponad 900 mld euro wartości dodanej. Jego konkurencyjność stoi jednak przed wieloma wyzwaniami – to przede wszystkim eksport z Ukrainy i niedługo także z krajów Mercosur, a także presja związana z oczekiwaniami konsumentów i Zielonym Ładem. Bez rekompensat rolnikom może być trudno tym wyzwaniom sprostać.
Transport
Infrastruktury ładowania elektryków przybywa w szybkim tempie. Inwestorzy jednak napotykają szereg barier

Liczba punktów ładowania samochodów elektrycznych wynosi dziś ok. 10 tys., a tempo wzrostu wynosi ok. 50 proc. r/r. Dynamika ta przez wiele miesięcy była wyższa niż wyniki samego rynku samochodów elektrycznych, na które w poprzednim roku wpływało zawieszenie rządowych dopłat do zakupu elektryka. Pierwszy kwartał br. zamknął się 22-proc. wzrostem liczby rejestracji w ujęciu rocznym, ale kwiecień przyniósł już wyraźne odbicie – o 100 proc.
Partner serwisu
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.