Nový svět optoelektronických zařízení

Nový světoptoelektronická zařízení

Vědci z technologického institutu Technion-Israel vyvinuli soudržně kontrolovanou rotaciOptický laserna základě jedné atomové vrstvy. Tento objev byl umožněn koherentní interakcí závislou na spin mezi jednou atomovou vrstvou a horizontálně omezenou fotonickou rotací mříží, která podporuje údolí s vysokým q spin údolí Rashaba, roztříštěním fotonů vázaných stavů v kontinuu.
Výsledek, publikovaný v přírodních materiálech a zdůrazněný ve svém výzkumu, připravuje cestu pro studium koherentních jevů souvisejících s spin v klasickém a klasickém akvantové systémy, a otevírá nové cesty pro základní výzkum a aplikace elektronového a fotonového spinu v optoelektronických zařízeních. Optický zdroj spin kombinuje fotonový režim s přechodem elektronů, který poskytuje metodu pro studium výměny informací o spin mezi elektrony a fotony a vývoj pokročilých optoelektronických zařízení.

Optické mikrokavitace Spin Valley jsou konstruovány propojením fotonických spinových mříží s inverzní asymetrií (žlutá jádro) a inverzní symetrií (azurová oblast).
Za účelem vytvoření těchto zdrojů je předpokladem eliminovat degeneraci rotace mezi dvěma opačnými rotačními stavy ve fotonu nebo elektronové části. Toho je obvykle dosaženo použitím magnetického pole pod efektem Faraday nebo Zeemana, ačkoli tyto metody obvykle vyžadují silné magnetické pole a nemohou produkovat mikrosource. Další slibný přístup je založen na geometrickém kamerovém systému, který používá umělé magnetické pole k generování stavů spin-split fotonů v prostoru hybnosti.
Bohužel se předchozí pozorování stavů spinových rozdělení silně spoléhaly na režimy šíření faktorů s nízkou hmotností, které ukládají nepříznivá omezení na prostorovou a časovou koherenci zdrojů. Tento přístup je také omezen na spin-řízenou povahu blokovaných laserových materiálů, které nelze nebo nelze snadno použít k aktivně kontrolesvětelné zdroje, zejména v nepřítomnosti magnetických polí při teplotě místnosti.
Pro dosažení stavů se spin-spinting s vysokým q vědci vytvořili fotonické spinovací mřížky s různými symetriemi, včetně jádra s inverzní asymetrií a inverzní symetrické obálky integrované s jednou vrstvou WS2, za vzniku laterálně omezených spinových údolí. Základní inverzní asymetrická mřížka používaná vědci má dvě důležité vlastnosti.
Říditelný reciproční mřížový vektor závislý na spin způsobený změnou geometrické fáze heterogenního anizotropního nanoporézního složeného z nich. Tento vektor rozděluje pásmo degradace roztočení na dvě spin-polarizované větve v hybném prostoru, známém jako efekt fotonického Rushbergu.
Pár vysokých q symetrických (kvazi) vázaných stavů v kontinuu, jmenovitě ± K (brillouin pásmové úhlové) fotonové spin údolí na okraji roztočení větví, které tvoří koherentní superpozici stejných amplitud.
Profesor Koren poznamenal: „Monolidy WS2 jsme použili jako materiál zisku, protože tento přímý kovový disulfid přechodu na pásmo má jedinečný pseudo-spin v údolí a byl rozsáhle studován jako alternativní informační nosič v údolí elektrony. Konkrétně jejich excitony ± K 'Valley (které vyzařují ve formě rovinných spin-polarizovaných dipólových emitorů) mohou být selektivně vzrušeny spin-polarizovaným světlem podle pravidel výběru porovnání údolí, čímž se aktivně ovládá magneticky volně spřádacíOptický zdroj.
V jednovrstvé integrované mikrokavitě Spin Valley jsou excitony ± K 'Valley spojeny se státem ± K spin Valley polarizací a laser s rotací excitonový laser při teplotě místnosti je realizován silnou zpětnou vazbou. SoučasnělaserMechanismus řídí původně fázově nezávislé excitony ± K 'Valley, aby nalezl stav minimální ztráty v systému a obnovil korelaci blokování založené na geometrické fázi naproti údolí ± K.
Koherence údolí řízená tímto laserovým mechanismem eliminuje potřebu nízké teploty potlačení přerušovaného rozptylu. Kromě toho může být stav minimální ztráty monovrstvého laseru RASHBA modulován lineární (kruhovou) polarizací čerpadla, která poskytuje způsob, jak kontrolovat intenzitu laseru a prostorové koherenci. “
Profesor Hasman vysvětluje: „OdhaleníPhotonicEfekt Spin Valley Rashba poskytuje obecný mechanismus pro konstrukci optických zdrojů emitujícího povrchu. Koherence Valley demonstrovaná v jednovrstvé integrované mikrokavitě Spin Valley nám přiblíží o krok blíže k dosažení kvantového zapletení informací mezi excitony ± K 'údolí prostřednictvím qubits.
Náš tým po dlouhou dobu vyvíjí optiku spin a využívá fotonovou rotaci jako efektivní nástroj pro řízení chování elektromagnetických vln. V roce 2018, zaujato pseudo-spinem údolí v dvourozměrných materiálech, jsme zahájili dlouhodobý projekt pro zkoumání aktivní kontroly optických zdrojů atomového měřítka v nepřítomnosti magnetických polí. K vyřešení problému získání koherentní geometrické fáze z jediného excitonu údolí používáme model nelokálních defektů bobule.
Avšak vzhledem k nedostatku silného synchronizačního mechanismu mezi excitony však zůstává základní soudržná superpozice více údolí excitonů v jednovrstvém světelném zdroji Rashuba, kterého bylo dosaženo. Tento problém nás inspiruje k přemýšlení o modelu Rashuba vysokých Q fotonů. Po inovování nových fyzických metod jsme implementovali jednovrstvý laser Rashuba popsaný v tomto článku. “
Tento úspěch připravuje cestu pro studium koherentních jevů korelace v klasických a kvantových polích a otevírá nový způsob pro základní výzkum a použití spintronických a fotonických optoelektronických zařízení.