Naujas optoelektroninių prietaisų pasaulis

Naujas pasaulisOptoelektroniniai įtaisai

Technion-Izraelio technologijos instituto tyrėjai sukūrė nuosekliai kontroliuojamą sukimąsiOptinis lazerisremiantis vienu atominiu sluoksniu. Šis atradimas buvo įmanomas dėl nuoseklios nuo nugaros priklausomos sąveikos tarp vieno atominio sluoksnio ir horizontaliai suvaržytos fotoninio sukimosi grotelės, palaikančios aukšto Q nugaros slėnį per „Rashaba“ tipo surištų būsenų fotonų padalijimą kontinuume.
Rezultatas, paskelbtas „Nature Materials“ ir paryškintas jos tyrimų trumpikyje, atveria kelią į nuoseklų su nugara susijusius reiškinius klasikiniams irKvantinės sistemos, ir atveria naujus būdus, skirtus pagrindiniams tyrimams ir elektronų ir fotono sukimosi pritaikymui optoelektroniniuose prietaisuose. Spin optinis šaltinis sujungia fotono režimą su elektronų perėjimu, kuris pateikia metodą, kaip tirti informacijos mainų tarp elektronų ir fotonų sukimosi informacijos ir plėtros pažangių optoelektroninių prietaisų kūrimo metodą.

„Spin Valley“ optiniai mikrokaveratoriai sukonstruoti sąsajose fotoninių nugaros gardelėse su inversijos asimetrija (geltona šerdies sritis) ir inversijos simetrija (Cyan Cladding Regian).
Norint sukurti šiuos šaltinius, išankstinė sąlyga yra pašalinti sukimosi degeneraciją tarp dviejų priešingų nugaros būsenų fotono ar elektronų dalyje. Paprastai tai pasiekiama pritaikant magnetinį lauką esant Faradėjaus ar Zeemano efektui, nors šiems metodams paprastai reikalingas stiprus magnetinis laukas ir jis negali gaminti mikros šaltinių. Kitas perspektyvus požiūris yra pagrįstas geometrine fotoaparatų sistema, kuri naudoja dirbtinį magnetinį lauką, kad sugeneruotų fotonų spintelės pasklidimo būsenas impulsų erdvėje.
Deja, ankstesni „Spin Split“ būsenų stebėjimai labai rėmėsi mažos masės faktoriaus sklidimo režimu, o tai nustato neigiamus suvaržymus šaltinių erdviniam ir laikiniam nuoseklumui. Šį požiūrį taip pat trukdo blokuoti lazerinių lazerinių medžiagų, kurios negali būti naudojamos aktyviai valdytiŠviesos šaltiniai, ypač nesant magnetinių laukų kambario temperatūroje.
Siekdami pasiekti aukšto Q sukimo padalijimo būsenas, tyrėjai sukonstravo fotoninio nugaros groteles, turinčias skirtingą simetriją, įskaitant šerdį su inversijos asimetrija ir inversijos simetrinį voką, integruotą su WS2 pavieniu sluoksniu, kad būtų pagaminti šoniniai suvaržyti nugaros slėniai. Pagrindinės atvirkštinės asimetrinės grotelės, kurias tyrėjai naudoja, turi dvi svarbias savybes.
Kontroliuojamas nuo nugaros priklausomas abipusis gardelės vektorius, kurį sukelia heterogeninio anizotropinio nanoporinio nanoporinio nanoporinio, sudaryto iš jų, sudarytos geometrinės fazės erdvės variacijos. Šis vektorius padalija nugaros degradacijos juostą į dvi nugaros poliarizuotas šakas, esančias impulsų erdvėje, žinomoje kaip fotoninis Rushbergo efektas.
Aukšto Q simetriškos (kvazi) pora surišo kontinuume, būtent ± K (Brillouin juostos kampo) fotono sukimosi slėniai, esantys nugaros suskaidymo šakų krašte, sudaro nuoseklų vienodų amplitudių superpoziciją.
Profesorius Korenas pažymėjo: „Mes naudojome WS2 monolidus kaip stiprinimo medžiagą, nes šis tiesioginio juostos tarpo pereinamojo metalo disulfidas turi unikalų slėnio pseudo-stygią ir buvo išsamiai ištirtas kaip alternatyvus informacijos nešiklis slėnio elektronuose. Tiksliau sakant, jų ± k 'slėnio eksitonai (kurie spinduliuoja plokštumos sukinio poliarizuoto dipolio emitteriais) gali būti selektyviai sužadintos pagal nugaros poliarizuotą šviesą pagal slėnio palyginimo atrankos taisykles, taigi aktyviai kontroliuojant magnetiškai laisvą sukimąsiOptinis šaltinis.
Vieno sluoksnio integruoto „Spin Valley“ mikrokavitacijos metu ± K 'slėnio eksitonai yra sujungti su ± K nugaros slėnio būsena, suderinant poliarizaciją, o „Spin Exiton“ lazeris kambario temperatūroje realizuoja stipriais šviesos grįžtamaisiais ryšiais. Tuo pačiu metulazerisMechanizmas skatina iš pradžių nepriklausomus nuo fazės ± k 'slėnio eksitonus, kad surastų minimalią sistemos nuostolių būseną ir atkurtų užrakto koreliaciją pagal geometrinę fazę priešais ± K nugaros slėnį.
Slėnio suderinamumas, kurį lemia šis lazerio mechanizmas, pašalina poreikį, kad būtų galima suspausti žemą temperatūrą. Be to, minimalią Rashba monosluoksnio lazerio nuostolių būseną galima modifikuoti tiesine (apskrito) siurblio poliarizacija, kuri suteikia galimybę valdyti lazerio intensyvumą ir erdvinį darną. “
Profesorius Hasmanas paaiškina: „Atskleistafotoninė„Spin Valley Rashba“ efektas yra bendras paviršiaus spindulio optinių šaltinių sukonstravimo mechanizmas. Vieno sluoksnio integruoto „Spin Valley“ mikrokavitacijos slėnio darna priartina vieną žingsnį, kad būtų pasiektas kvantinės informacijos įsipainiojimas tarp ± k 'slėnio eksitonų per kvantus.
Ilgą laiką mūsų komanda kuria „Spin“ optiką, naudodama fotono sukimąsi kaip veiksmingą įrankį elektromagnetinių bangų elgsenai kontroliuoti. 2018 m., Slėnio pseudo-stygi, dvimatėse medžiagose, pradėjome ilgalaikį projektą, skirtą ištirti aktyvią atominio masto nugaros optinių šaltinių kontrolę, jei nėra magnetinių laukų. Mes naudojame ne vietinių uogų fazių defektų modelį, kad išspręstume nuoseklios geometrinės fazės iš vieno slėnio eksitono gavimo problemą.
Tačiau dėl to, kad trūksta stipraus sinchronizacijos mechanizmo tarp „Exitons“, esminis nuoseklus daugelio slėnio eksitonų superpozicija Rashubos vieno sluoksnio šviesos šaltinyje, kuris pasiektas, išlieka neišspręstas. Ši problema mus įkvepia galvoti apie „Rashuba“ aukštųjų Q fotonų modelį. Po naujų naujų fizinių metodų, mes įdiegėme „Rashuba“ vieno sluoksnio lazerį, aprašytą šiame darbe. “
Šis pasiekimas sudaro kelią nuosekliems sukimosi koreliacijos reiškiniams tyrimams klasikiniuose ir kvantiniuose laukuose ir atveria naują būdą pagrindiniams tyrimams ir naudojimui spintroniniams ir fotoniniams optoelektroniniams prietaisams.