Нов свет на оптоелектронски уреди

Нов свет наОптоелектронски уреди

Истражувачите од Институтот за технологија Технион-Израел развија кохерентно контролиран спинОптички ласерврз основа на еден атомски слој. Ова откритие беше овозможено со кохерентна интеракција зависна од спин помеѓу единечен атомски слој и хоризонтално ограничена решетка за фотонски спин, која поддржува долина со вртење со високи Q преку вртење од типот Рашаба, разделување на фотони на врзани состојби во континуумот.
Резултатот, објавен во природни материјали и истакнат во неговиот краток преглед, го отвора патот за проучување на кохерентни феномени поврзани со спин во класични иквантни системи, и отвора нови начини за фундаментални истражувања и апликации на електронски и фотонски спин во оптоелектронските уреди. Оптичкиот извор на спин го комбинира режимот на фотон со транзицијата на електроните, кој обезбедува метод за проучување на размената на информации за вртење помеѓу електроните и фотоните и развивањето на напредни оптоелектронски уреди.

Оптичките микрокавти на спин долината се конструираат со интерфејс на фотонски решетки за вртење со инверзија асиметрија (регион на жолто јадро) и симетрија на инверзија (регион на обложување на цијан).
Со цел да се изградат овие извори, предуслов е да се елиминира дегенерацијата на вртењето помеѓу две спротивни состојби на вртење во дел од фотонот или електронот. Ова обично се постигнува со примена на магнетно поле под ефект на Фарадеј или Земан, иако овие методи обично бараат силно магнетно поле и не можат да произведат микро -извор. Друг ветувачки пристап се заснова на геометриски систем на фотоапарати кој користи вештачко магнетно поле за да генерира спин-разделувачки состојби на фотони во просторот на интензитет.
За жал, претходните набудувања на државите за раздвојување на спин се потпираа многу на режимите за размножување на факторите со мала маса, кои наметнуваат неповолни ограничувања на просторната и временската кохерентност на изворите. Овој пристап е исто така попречен од спин-контролираната природа на блокираните материјали за ласерско добивање, кои не можат или не можат лесно да се користат за активно контролаИзвори на светлина, особено во отсуство на магнетни полиња на собна температура.
За да се постигнат високи држави за разделување на спин, истражувачите конструираа фотонски решетки за вртење со различни симетрии, вклучително и јадро со инверзивна асиметрија и симетричен плик за инверзија интегриран со единечен слој WS2, за да произведат странично ограничени спин долини. Основната инверзна асиметрична решетка што ја користат истражувачите има две важни својства.
Контролираниот вектор на реципрочна решетка зависна од спин, предизвикан од варијацијата на геометрискиот фазен простор на хетерогената анизотропна нанопорна составена од нив. Овој вектор го дели лентата за деградација на спин во две спин-поларизирани гранки во просторот на интензитет, познат како ефект на фотонски Ружберг.
Пар на високи Q симетрични (квази) врзани состојби во континуумот, имено ± k (агол на опсег на опсегот) фотонски вртења на долините на работ на гранките за разделување на вртење, формираат кохерентна суперпозиција на еднакви амплитуди.
Професорот Корен истакна: „Ние ги искористивме монолидите WS2 како материјал за добивка затоа што овој директен метал дисулфид за транзиција на јаз има уникатен псевдо-спин во долината и опширно се проучува како алтернативен носач на информации во долините електрони. Поточно, нивните ексцитони на долината ± k '(кои зрачат во форма на рамнински емитери на дипола на спин) можат да бидат селективно возбудени со спин-поларизирана светлина според правилата за избор на споредба на долината, со што активно контролираат магнетски бесплатен спинОптички извор.
Во еднослојната интегрирана микрокавилност на спин долината, ексцитоните на долината ± k 'се споени со државата ± К Спин долина со поларизација што одговара, а ласерскиот спин ексцитон на собна температура се реализира со силен повратна информација. Во исто време, наласерМеханизмот ги поттикнува првично ексцитоните независни од фазата ± k 'за да ја пронајдат минималната состојба на загуба на системот и повторно да ја воспостават корелацијата за заклучување врз основа на геометриската фаза спроти долината на спин k.
Кохерентноста на долината управувана од овој ласерски механизам ја елиминира потребата за потиснување на ниска температура на наизменичното расејување. Покрај тоа, минималната состојба на загуба на ласерскиот монослоен рашба може да се модулира со линеарна (кружна) поларизација на пумпата, која обезбедува начин за контрола на ласерскиот интензитет и просторна кохерентност. “
Професорот Хасман објаснува: „ОткриенитеФотонскиЕфектот на спин долина Rashba обезбедува општ механизам за конструирање на оптички извори на вртење на површината. Кохерентноста на долината демонстрирана во еднослојната интегрирана микрокавилност на спин долината ни приближува еден чекор поблизу до постигнување на квантни информации заплетканост помеѓу ексцитоните на долината ± k 'преку Qubits.
Долго време, нашиот тим развива спин оптика, користејќи фотонски спин како ефикасна алатка за контрола на однесувањето на електромагнетните бранови. Во 2018 г. Ние го користиме не-локалниот модел на дефект на бери фаза за да го решиме проблемот со добивање на кохерентна геометриска фаза од единечна долина ексцитон.
Како и да е, поради недостаток на силен механизам за синхронизација помеѓу ексцитоните, основната кохерентна суперпозиција на повеќе ексцитони во долината во еднослојниот извор на светлина на Рашба, кој е постигнат, останува нерешена. Овој проблем нè инспирира да размислуваме за моделот Рашба на високи Q фотони. По иновирање на нови физички методи, го имплементиравме еднослојниот ласер Рашба, опишан во овој труд “.
Ова достигнување го отвора патот за проучување на кохерентни феномени на корелација на вртење во класични и квантни полиња и отвора нов начин за основно истражување и употреба на спинтронски и фотонски оптоелектронски уреди.