Yeni Bir DünyasıOptoelektronik cihazlar
Technion-İsrail Teknoloji Enstitüsü'ndeki araştırmacılar tutarlı bir şekilde kontrol edilen bir dönüş geliştirdileroptik lazertek bir atomik tabakaya dayanmaktadır. Bu keşif, tek bir atomik tabaka ile sürekli olarak kısıtlanmış bir fotonik spin kafesi arasında tutarlı bir spin-bağımlı etkileşim ile mümkün oldu, bu da devam eden durumdaki bağlı durumların fotonlarının rashaba-tipi spin bölünmesi yoluyla yüksek Q spin vadisi destekleyen.
Doğa materyallerinde yayınlanan ve araştırma özetinde vurgulanan sonuç, klasik ve klasik olarak tutarlı spin ile ilgili fenomenlerin incelenmesinin yolunu açar.kuantum sistemlerive optoelektronik cihazlarda temel araştırma ve elektron ve foton spin uygulamaları için yeni yollar açar. Spin optik kaynağı, foton modunu elektron geçişiyle birleştirir, bu da elektronlar ve fotonlar arasındaki spin bilgi alışverişini incelemek ve ileri optoelektronik cihazlar geliştirmek için bir yöntem sağlar.
Spin Valley optik mikrokavitleri, fotonik spin kafeslerinin inversiyon asimetrisi (sarı çekirdek bölge) ve ters çevirme simetrisi (Sian kaplama bölgesi) ile arayüzlenerek oluşturulur.
Bu kaynakları oluşturmak için bir ön koşul, foton veya elektron kısmındaki iki zıt spin durumu arasındaki spin dejenerasyonunu ortadan kaldırmaktır. Bu genellikle bir faraday veya Zeeman etkisi altında manyetik bir alan uygulanarak elde edilir, ancak bu yöntemler genellikle güçlü bir manyetik alan gerektirir ve mikro kaynak üretemez. Bir başka umut verici yaklaşım, momentum alanında spin-bölünmüş foton durumları üretmek için yapay bir manyetik alan kullanan geometrik bir kamera sistemine dayanmaktadır.
Ne yazık ki, spin bölünmüş durumların önceki gözlemleri, kaynakların mekansal ve zamansal tutarlılığına olumsuz kısıtlamalar getiren düşük kütleli faktör yayılma modlarına dayanmıştır. Bu yaklaşım, aktif olarak kontrol etmek için kolayca kullanılamayan veya kolayca kullanılamayan bloklu lazer kazanç malzemelerinin spin kontrollü doğası ile de engellenir.Işık Kaynakları, özellikle oda sıcaklığında manyetik alanların yokluğunda.
Yüksek Q spin-süzme durumları elde etmek için, araştırmacılar, inversiyon asimetrisi olan bir çekirdek ve yanal olarak kısıtlanmış spin vadileri üretmek için WS2 tek tabakası ile entegre bir inversiyon simetrik zarfı da dahil olmak üzere farklı simetrilere sahip fotonik spin kafesleri inşa ettiler. Araştırmacılar tarafından kullanılan temel ters asimetrik kafesin iki önemli özelliği vardır.
Bunlardan oluşan heterojen anizotropik nanoporözün geometrik faz boşluğu varyasyonunun neden olduğu kontrol edilebilir spin-bağımlı karşılıklı kafes vektörü. Bu vektör, spin bozunma bandını fotonik Rushberg efekti olarak bilinen momentum uzayında iki spin-polarize dala ayırır.
Süreklilikte bir çift yüksek Q simetrik (yarı) bağlı durum, yani spin bölme dallarının kenarındaki ± K (Brillouin bant açısı) foton spin vadileri, eşit genliklerin tutarlı bir üst üste konumunu oluşturur.
Profesör Koren şunları kaydetti: “WS2 monolidlerini kazanç malzemesi olarak kullandık, çünkü bu doğrudan bant boşluğu geçiş metali disülfid benzersiz bir vadi sahte-spin'e sahip ve vadi elektronlarında alternatif bir bilgi taşıyıcısı olarak yaygın olarak incelenmiştir. Spesifik olarak, ± K Valley eksitonları (düzlemsel spin-polarize dipol yayıcılar şeklinde yayılan), vadi karşılaştırma seçim kurallarına göre spin-polarize ışıkla seçici olarak uyarılabilir, böylece manyetik olarak serbest bir spin aktif olarak kontrol edilebilir.optik kaynak.
Tek katmanlı bir entegre spin vadisi mikro-valisi içinde, ± K Valley eksitonları, polarizasyon eşleşmesi ile ± K spin vadisi durumuna bağlanır ve oda sıcaklığında spin eksiton lazeri güçlü ışık geri bildirimleriyle gerçekleştirilir. Aynı zamandalazerMekanizma, sistemin minimum kayıp durumunu bulmak ve ± K spin vadisinin karşısındaki geometrik faza dayanarak kilitleme korelasyonunu yeniden tesis etmek için başlangıçta fazdan bağımsız ± K Valley eksitonlarını yönlendirir.
Bu lazer mekanizması tarafından yönlendirilen vadi tutarlılığı, aralıklı saçılmanın düşük sıcaklıkta baskılanmasına olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Ek olarak, Rashba tek tabakalı lazerin minimum kayıp durumu, lazer yoğunluğunu ve uzamsal tutarlılığı kontrol etmek için bir yol sağlayan doğrusal (dairesel) pompa polarizasyonu ile modüle edilebilir. ”
Profesör Hasman şöyle açıklıyor: “AçıklandıfotonikSpin Valley Rashba efekt, yüzey yayan spin optik kaynakları oluşturmak için genel bir mekanizma sağlar. Tek katmanlı bir entegre spin Valley MicroCavity'de gösterilen vadi tutarlılığı, kubitler aracılığıyla ± K Valley eksitonları arasında kuantum bilgi dolaşımına ulaşmaya bir adım daha yaklaşıyor.
Uzun zamandır ekibimiz, elektromanyetik dalgaların davranışını kontrol etmek için etkili bir araç olarak Photon Spin kullanarak spin optikleri geliştiriyor. İki boyutlu malzemelerde Vadi sözde spin ile ilgilenen 2018'de, manyetik alanların yokluğunda atomik ölçekli spin optik kaynaklarının aktif kontrolünü araştırmak için uzun vadeli bir proje başlattık. Tek bir vadi eksitonundan tutarlı geometrik faz elde etme problemini çözmek için yerel olmayan meyve fazı kusur modelini kullanıyoruz.
Bununla birlikte, eksitonlar arasında güçlü bir senkronizasyon mekanizması olmaması nedeniyle, elde edilen Rashuba tek katmanlı ışık kaynağındaki çoklu vadi eksitonlarının temel tutarlı süperpozisyonu çözülmemiş olmaya devam etmektedir. Bu sorun, yüksek Q fotonların Rashuba modeli hakkında düşünmemize ilham veriyor. Yeni fiziksel yöntemleri yeniledikten sonra, bu makalede açıklanan Rashuba tek katmanlı lazeri uyguladık. ”
Bu başarı, klasik ve kuantum alanlarında tutarlı spin korelasyon fenomenlerinin incelenmesinin yolunu açar ve spintronic ve fotonik optoelektronik cihazların temel araştırması ve kullanımı için yeni bir yol açar.
Gönderme Zamanı: Mar-12-2024