Nowy światUrządzenia optoelektroniczne
Naukowcy z Technion-Israel Institute of Technology opracowali spójnie kontrolowany spinlaser optycznyna podstawie jednej warstwy atomowej. Odkrycie to było możliwe dzięki spójnej zależnej od spinu interakcji między pojedynczą warstwą atomową a horyzontowo ograniczoną fotoniczną siecią spinową, która obsługuje dolinę spinową o wysokiej Q przez rozkład spinowy typu Rashaba typu spinów w kontinuum.
Wynik, opublikowany w materiałach przyrodniczych i podkreślony w swoim skrócie badawczym, toruje drogę do badania spójnych zjawisk związanych z spinem w klasycznych isystemy kwantowei otwiera nowe możliwości badań i zastosowania spinu elektronów i fotonów w urządzeniach optoelektronicznych. Źródło spinowe łączy tryb fotonu z przejściem elektronów, który zapewnia metodę badania wymiany informacji spinowej między elektronami i fotonami oraz opracowywania zaawansowanych urządzeń optoelektronicznych.
Optyczne mikrokawki spinowe są konstruowane przez interfejs fotonicznych sieci spinowych z asymetrią inwersji (region żółtego rdzenia) i symetrię inwersji (region okładziny cyjan).
Aby zbudować te źródła, warunkiem wstępnym jest wyeliminowanie degeneracji wirowania między dwoma przeciwnymi stanami wirowania w części fotonu lub elektronów. Zwykle osiąga się to poprzez zastosowanie pola magnetycznego pod efektem Faraday lub Zeeman, chociaż metody te zwykle wymagają silnego pola magnetycznego i nie mogą wytwarzać mikrosurce. Kolejne obiecujące podejście oparte jest na geometrycznym systemie kamer, który wykorzystuje sztuczne pole magnetyczne do generowania stanów fotonów w przestrzeni pędu.
Niestety, wcześniejsze obserwacje stanów spinowych w dużej mierze polegały na trybach propagacji czynników o niskiej masie, które narzucają niekorzystne ograniczenia na przestrzenną i czasową spójność źródeł. Takie podejście jest również utrudnione przez kontrolowaną przez spin naturę blokowych materiałów laserowych, które nie można lub nie można łatwo użyć do aktywnej kontroliźródła światła, szczególnie przy braku pól magnetycznych w temperaturze pokojowej.
Aby osiągnąć stany rozdzierające wysoką kwotę, naukowcy skonstruowali fotoniczne sieci spinowe z różnymi symetrią, w tym rdzeniem z asymetrią inwersji i symetryczną obwiedni inwersji zintegrowaną z pojedynczą warstwą WS2, aby wytwarzać obrony bocznie obrotowe. Podstawowa odwrotna asymetryczna sieć stosowana przez naukowców ma dwie ważne właściwości.
Kontrolowany zależny od spinu wektor sieciowy spowodowany geometryczną zmiennością przestrzeni fazowej heterogenicznego anizotropowego nanoporowatego złożonego z nich. Ten wektor dzieli pasmo degradacji spinów na dwie gałęzie spolaryzowane spinami w przestrzeni pędu, znana jako efekt fotoniczny Rushberg.
Para wysokich q symetrycznych (quasi) związanych stanów w kontinuum, a mianowicie ± K (kąt pasma Brillouin) Photon Spinki na krawędzi gałęzi spinowych, tworzą spójną superpozycję równych amplitud.
Profesor Koren zauważył: „Wykorzystaliśmy monoliddy WS2 jako materiał wzmocnienia, ponieważ ten bezpośredni disiarczkowy disiarczek z przemianą Band Band-Gap ma unikalne pseudo-spinowe dolinę i został szeroko zbadany jako alternatywny nośnik informacyjny w elektron Valley. W szczególności ich ekscytony doliny ± K (które promieniują w postaci płaskich emiterów dipolowych spolaryzowanych spinami) można selektywnie wzbudzać światłem spolaryzowanym spolowym zgodnie z regułami wyboru porównania doliny, aktywnie kontrolując magnetycznie wolne spinowe spinŹródło optyczne.
W zintegrowanej mikrokawie zintegrowanej doliny spinowej ekscytonów ± K 'doliny są sprzężone ze stanem ± K Spin Valley poprzez dopasowanie polaryzacji, a laser ekscytonu spinowego w temperaturze pokojowej jest realizowany przez silne sprzężenie zwrotne światła. W tym samym czasielaserMechanizm napędza początkowo niezależne od fazy ekscytonów doliny ± K, aby znaleźć stan minimalnego utraty systemu i przywrócić korelację blokady w oparciu o fazę geometryczną przeciwną dolinę spinową ± K.
Spójność doliny napędzana tym mechanizmem laserowym eliminuje potrzebę tłumienia rozpraszania w niskiej temperaturze. Ponadto minimalny stan utraty lasera monowarstwowego Rashba może być modulowany przez polaryzację pompy liniowej (okrągłej), która zapewnia sposób kontrolowania intensywności lasera i spójności przestrzennej. ”
Profesor Hasman wyjaśnia: „UjawnionefotoniczneSpin Valley Rashba Effect zapewnia ogólny mechanizm konstruowania źródeł optycznych spinowych emitujących powierzchniowo. Spójność doliny wykazana w zintegrowanej mikrokawii zintegrowanej doliny spinowej zbliża nas o krok do osiągnięcia zaplątania informacji kwantowej między ekscytonami ± K 'doliny za pośrednictwem kubitów.
Od dłuższego czasu nasz zespół rozwija optykę spinową, wykorzystując Photon Spin jako skuteczne narzędzie do kontrolowania zachowania fal elektromagnetycznych. W 2018 r., Zaintrygowani pseudo-spinem doliny w dwuwymiarowych materiałach, rozpoczęliśmy długoterminowy projekt w celu zbadania aktywnej kontroli optycznych źródeł spinowych w skali atomowej przy braku pól magnetycznych. Używamy nielokalnego modelu defektu fazy jagód, aby rozwiązać problem uzyskania spójnej fazy geometrycznej z pojedynczego ekscytonu doliny.
Jednak z powodu braku silnego mechanizmu synchronizacji między ekscytonami fundamentalne spójne superpozycja wielu ekscytonów doliny w źródle światła jednorodnego Rashuba, które zostało osiągnięte, pozostaje nierozwiązane. Ten problem inspiruje nas do myślenia o modelu Rashuba wysokich fotonów Q. Po wprowadzeniu nowych metod fizycznych wdrożyliśmy laser jednowarstwowy Rashuba opisany w tym artykule. ”
To osiągnięcie toruje drogę do badania spójnych zjawisk korelacji spinu w klasycznych i kwantowych polach oraz otwiera nowy sposób na podstawowe badania i zastosowanie urządzeń spintronic i fotonicznych optoelektronicznych.
Czas po: 12-2024