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.

Complete Roofing Solutions Highlights Long-Term Value of Roof Maintenance Plans
Non-Surgical Robotic Laser Spinal Decompression Offers Life-Saving Hope to Chronic Pain Sufferers in Ottawa
Bikago Motorbike and Scooter Rentals Achieves TripAdvisor Top 10 Global Tourism Ranking
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Handel

Mercosur to tylko wierzchołek góry lodowej. UE ma ponad 40 umów handlowych, które mogą destabilizować rynek rolny
Umowa handlowa między UE a krajami Mercosur może znacząco zaburzyć konkurencję na rynku rolnym i osłabić pozycję unijnych, w tym polskich, producentów – ostrzegają rolnicy i producenci żywności. Umowie sprzeciwia się część krajów unijnych, które domagają się klauzuli ochronnych oraz limitów importowych. – Problemem jest jednak nie tylko ta konkretna umowa. Chodzi o cały system wolnego handlu, który się kumuluje z dziesiątek innych porozumień – podkreśla Andrzej Gantner, wiceprezes Polskiej Federacji Producentów Żywności.
Firma
Dzięki zdalnej weryfikacji tożsamości z wykorzystaniem AI firmy zminimalizowały liczbę oszustw. Rozwiązania wykorzystuje głównie sektor finansowy

Z najnowszych danych Eurostatu wynika, że w 2024 roku 5,9 proc. polskich firm korzystało z rozwiązań z zakresu sztucznej inteligencji. W 2023 roku był to odsetek na poziomie 3,67 proc. Wciąż jednak jest to wynik poniżej średniej unijnej, która wyniosła 13,48 proc. Jednym z obszarów, który cieszy się coraz większym zainteresowaniem wśród przedsiębiorców, jest weryfikacja tożsamości przez AI, zwłaszcza w takich branżach jak bankowość, ubezpieczenia czy turystyka. Jej zastosowanie ma na celu głównie przeciwdziałać oszustwom i spełniać wymogi regulacyjne.
Prawo
Daniel Obajtek: Własne wydobycie i operacyjne magazyny to filary bezpieczeństwa. Zgoda na magazyny gazu poza krajem to rezygnacja z suwerenności energetycznej

Były prezes Orlenu ostrzega przed zmianami w ustawie o zapasach ropy naftowej, produktów naftowych i gazu ziemnego. Jego zdaniem przygotowana przez rząd nowelizacja tzw. ustawy magazynowej i ujednolicanie unijnej polityki energetycznej to zagrożenie dla bezpieczeństwa energetycznego Polski. W jego opinii tylko silna spółka narodowa, własne wydobycie, krajowe magazyny i zbilansowany miks energetyczny zapewnią Polsce bezpieczeństwo i konkurencyjność.
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.