Nova mondo deoptoelectronikaj aparatoj
Esploristoj ĉe la Instituto pri Teknologio Technion-Israelo disvolvis kohere kontrolitan spinonOptika Laserosurbaze de ununura atoma tavolo. Ĉi tiu malkovro estis ebla per kohera spin-dependa interagado inter ununura atoma tavolo kaj horizontale limigita fotona spina krado, kiu subtenas altan Q-spinan valon tra Rashaba-spina dividado de fotonoj de ligitaj ŝtatoj en la kontinuumo.
La rezulto, publikigita en naturmaterialoj kaj emfazita en sia esplorado, malfermas la vojon por la studo de koheraj spin-rilataj fenomenoj en klasika kajKvantumaj sistemoj, kaj malfermas novajn avenuojn por fundamentaj esploroj kaj aplikoj de elektrono kaj fotono -spino en optoelektronikaj aparatoj. La spina optika fonto kombinas la fotonan reĝimon kun la elektron -transiro, kiu provizas metodon por studi la spinan informŝanĝon inter elektronoj kaj fotonoj kaj disvolvi progresintajn optoelektronikajn aparatojn.
Spin Valley Optical Microcavits estas konstruitaj per interfacaj fotonaj spinaj retoj kun inversiga malsimetrio (flava kerna regiono) kaj inversiga simetrio (cian -kovrila regiono).
Por konstrui ĉi tiujn fontojn, antaŭkondiĉo estas forigi la spinan degeneradon inter du kontraŭaj spinaj ŝtatoj en la fotono aŭ elektrono. Ĉi tio estas kutime atingita per aplikado de magneta kampo sub Faraday aŭ Zeeman -efiko, kvankam ĉi tiuj metodoj kutime postulas fortan magnetan kampon kaj ne povas produkti mikrosource. Alia promesplena alproksimiĝo baziĝas sur geometria fotila sistemo, kiu uzas artefaritan magnetan kampon por generi spin-dividitajn statojn de fotonoj en momenta spaco.
Bedaŭrinde, antaŭaj observoj de spinaj dividitaj ŝtatoj dependis multe de malalt-masaj faktoraj disvastigaj reĝimoj, kiuj trudas adversajn limojn al la spaca kaj tempa koherenco de fontoj. Ĉi tiu alproksimiĝo ankaŭ estas malhelpita de la spin-kontrolita naturo de blokaj lasero-gajnaj materialoj, kiuj ne povas aŭ ne facile uzi por aktive kontroliLumfontoj, precipe en foresto de magnetaj kampoj ĉe ĉambra temperaturo.
Por atingi altajn Q-spin-fendajn ŝtatojn, la esploristoj konstruis fotonajn spinajn retojn kun malsamaj simetrioj, inkluzive de kerno kun inversiga nesimetrio kaj inversiga simetria koverto integrita kun WS2-ununura tavolo, por produkti flankajn limigitajn spinajn valojn. La baza inversa nesimetria krado uzata de la esploristoj havas du gravajn proprietojn.
La kontrolebla spino-dependa reciproka reciproka vektoro kaŭzita de la geometria fazo-spaca variado de la heterogena anisotropa nanoporo kunmetita de ili. Ĉi tiu vektoro dividas la spinan degeneron en du spin-polarizitajn branĉojn en momenta spaco, konata kiel la fotona Rushberg-efiko.
Paro de alta Q -simetria (kvazaŭ) ligitaj ŝtatoj en la kontinuumo, nome ± K (brillouin -banda angulo) fotono -spinaj valoj ĉe la rando de spino -fendaj branĉoj, formas koheran superpozicion de egalaj amplitudoj.
Profesoro Koren rimarkis: "Ni uzis la WS2-monolidojn kiel la gajnan materialon ĉar ĉi tiu rekta bando-breĉa transira metala disulfido havas unikan pseŭdo-spinon kaj estis vaste studita kiel alternativa informa portanto en Valley Electrons. Specife, iliaj ± K 'Valaj ekscitonoj (kiuj radias en la formo de ebenaj spin-polarigitaj dipolaj elsendiloj) povas esti selekteme ekscititaj per spino-polarigita lumo laŭ valo-komparo-elektaj reguloj, tiel aktive kontrolante magnete liberan spinonoptika fonto.
En unu-tavola integra spina valo-mikrokaveco, la ± k 'valo-ekscitonoj estas kunigitaj al la ± K spina valo-stato per polariza kongruado, kaj la spina ekscitona lasero ĉe ĉambra temperaturo realiĝas per forta malpeza retrosciigo. Samtempe, laLaseroMekanismo pelas la komence faz-sendependajn ± k 'valajn ekscitojn por trovi la minimuman perdan staton de la sistemo kaj restarigi la ŝlosilan korelacion bazitan sur la geometria fazo kontraŭ la ± K spina valo.
Valo -koherenco pelita de ĉi tiu lasera mekanismo forigas la bezonon de malalta temperaturo -forigo de intermita disĵetado. Krome, la minimuma perda stato de la rashba -monokapa lasero povas esti modulita per lineara (cirkla) pumpila polarizo, kiu provizas manieron kontroli laseron -intensecon kaj spacan koherencon. "
Profesoro Hasman klarigas: "La rivelitaFotonaSpin Valley Rashba Effect provizas ĝeneralan mekanismon por konstrui surfac-emisiajn spinajn optikajn fontojn. La valo-koherenco montrita en unu-tavola integra spina valo-mikrokaveco alportas al ni unu paŝon pli proksime al atingado de kvantuma informo inter ± k 'valo-ekscitonoj per kubutoj.
Dum longa tempo, nia teamo disvolvas spin -optikon, uzante foton -spinon kiel efikan ilon por kontroli la konduton de elektromagnetaj ondoj. En 2018, intrigita de la valo pseŭdo-spino en dudimensiaj materialoj, ni komencis longtempan projekton por esplori la aktivan kontrolon de atom-skalaj spinaj optikaj fontoj en foresto de magnetaj kampoj. Ni uzas la ne-lokan beran fazan difektan modelon por solvi la problemon akiri koheran geometrian fazon de unu valo-ekscitono.
Tamen pro la manko de forta sinkroniga mekanismo inter ekscitonoj, la fundamenta kohera superpozicio de multoblaj valaj ekscitonoj en la Rashuba unu-tavola lumfonto atingita restas ne solvita. Ĉi tiu problemo inspiras nin pensi pri la Rashuba modelo de altaj Q -fotonoj. Post novigado de novaj fizikaj metodoj, ni efektivigis la laseron Rashuba unu-tavola priskribita en ĉi tiu artikolo. "
Ĉi tiu atingo malfermas la vojon por la studo de koheraj spinaj korelaciaj fenomenoj en klasikaj kaj kvantaj kampoj, kaj malfermas novan manieron por la baza esplorado kaj uzo de spintronaj kaj fotonaj optoelektronikaj aparatoj.
Afiŝotempo: Mar-12-2024