Нов свят на оптоелектронни устройства

Нов свят наоптоелектронни устройства

Изследователи от Техно-Израелския технологичен институт са разработили последователно контролиран спинОптичен лазервъз основа на единичен атомен слой. Това откритие стана възможно чрез съгласувано спин-зависимо взаимодействие между единичен атомен слой и хоризонтално ограничена фотонна спин решетка, която поддържа въртене на високо Q чрез разцепване на въртене на типа Рашаба.
Резултатът, публикуван в Nature Materials и подчертан в своето изследователско кратко, проправя пътя за изследването на кохерентните явления, свързани с спинКвантови системи, и отваря нови пътища за фундаментални изследвания и приложения на електрон и фотонен завъртане в оптоелектронни устройства. Spin Optical Source комбинира режима на фотоните с електронния преход, който осигурява метод за изучаване на обмена на информация за спин между електрони и фотони и разработване на усъвършенствани оптоелектронни устройства.

Оптичните микрокавини на спин долината са конструирани чрез взаимодействие с фотонична спина решетка с инверсионна асиметрия (регион на жълто сърцевина) и симетрия на инверсия (регион на облицовка на циан).
За да се изградят тези източници, предпоставка е да се елиминира дегенерацията на въртене между две противоположни спин състояния във фотона или електронната част. Това обикновено се постига чрез прилагане на магнитно поле при ефект на Фарадей или Зейман, въпреки че тези методи обикновено изискват силно магнитно поле и не могат да произвеждат микропрозрач. Друг обещаващ подход се основава на геометрична система за камери, която използва изкуствено магнитно поле, за да генерира спин-разделителни състояния на фотони в пространството на импулса.
За съжаление, предишните наблюдения на спиновите разделени състояния разчитат силно на режимите на разпространение на фактор с ниска маса, които налагат неблагоприятни ограничения на пространствената и временната съгласуваност на източниците. Този подход е възпрепятстван и от спин-контролирания характер на блокиращи лазерни печалби, които не могат или не могат лесно да бъдат използвани за активно контролизточници на светлина, особено при липса на магнитни полета при стайна температура.
За да постигнат състояния на разделител на въртене с високо Q, изследователите конструират фотонни спин решетки с различни симетрии, включително ядро ​​с инверсионна асиметрия и инверсивна симетрична обвивка, интегрирана с WS2 единичен слой, за да се получат странично ограничени спинови долини. Основната обратна асиметрична решетка, използвана от изследователите, има две важни свойства.
Контролируемият спин-зависим реципрочен решетъчен вектор, причинен от вариацията на геометричното фазово пространство на хетерогенната анизотропна нанопористи, съставена от тях. Този вектор разделя лентата за разграждане на въртене на два спин-поляризирани клона в пространството на импулса, известен като ефектът на Фотон Рушберг.
Двойка високи Q симетрични (квази) обвързани състояния в континуума, а именно ± K (ъгъл на лентата на Brillouin) Photon Spin Valleys в края на завъртащите се разделящи клони, образуват съгласувано суперпозиция с равни амплитуди.
Професор Корен отбеляза: „Използвахме монолидите на WS2 като материал за усилване, тъй като този директна лента за преходни метални дисулфид има уникален псевдо-спин на долината и е широко проучен като алтернативен информационен носител в Valley Electrons. По-конкретно, техните ± k 'долини Excitons (които излъчват под формата на равнинни спино-поляризирани диполни излъчватели) могат да бъдат избирателно възбудени от спин-поляризирана светлина според правилата за избор на долината, като по този начин активно контролират магнетично свободно въртенеоптичен източник.
В еднослойна интегрирана микрокавиция на въртене на долината ± k 'екситоните на долината са съчетани със състоянието на долината ± K чрез поляризационно съвпадение, а лазерът на въртящия се екситон при стайна температура се реализира чрез силна светлинна обратна връзка. В същото време,ЛазерМеханизмът задвижва първоначално фазовите независими ± k 'долини екситони, за да се намери състоянието на минималната загуба на системата и да възстанови корелацията на заключването въз основа на геометричната фаза срещу долината ± K спин.
Кохерентността на долината, задвижвана от този лазерен механизъм, елиминира необходимостта от ниско температурно потискане на периодично разсейване. В допълнение, състоянието на минималната загуба на лазера Rashba MonoLayer може да бъде модулирано чрез линейна (кръгова) поляризация на помпата, което осигурява начин за контрол на лазерната интензивност и пространствената съгласуваност. "
Професор Хасман обяснява: „РазкрититеФотонЕфектът на Rashba Spin Valley осигурява общ механизъм за конструиране на повърхностно излъчващи оптични източници. Кохерентността на долината, демонстрирана в еднослойна интегрирана микрокавита на спин долината на долината, ни доближава с една стъпка по-близо до постигането на квантова информация между ± k 'долините екситони чрез кубити.
Дълго време нашият екип разработва спин оптика, използвайки Photon Spin като ефективен инструмент за контрол на поведението на електромагнитните вълни. През 2018 г., заинтригуван от псевдо-спина на долината в двуизмерни материали, започнахме дългосрочен проект за изследване на активния контрол на оптичните източници на атомно-мащаб при липса на магнитни полета. Използваме модела на дефект на фазата на нелокална фаза, за да решим проблема с получаването на кохерентна геометрична фаза от един екситон на долината.
Въпреки това, поради липсата на силен механизъм за синхронизация между екситоните, основната кохерентна суперпозиция на множество екситони на долината в еднослойния източник на светлина Rashuba, което е постигнато, остава нерешено. Този проблем ни вдъхновява да мислим за модела Rashuba на High Q Photons. След като направихме иновации на нови физически методи, ние внедрихме в този документ, описан в този документ един лазер Rashuba. "
Това постижение проправя пътя за изследването на кохерентните явления за корелация на спин в класическите и квантовите полета и отваря нов начин за основното изследване и използване на спиртни и фотонни оптоелектронни устройства.