Dunya anyar alat optoeléktronik

Hiji dunya anyar tinaalat optoeléktronik

Panaliti di Technion-Israel Institute of Technology parantos ngembangkeun spin anu dikontrol sacara koherenlaser optikdumasar kana lapisan atom tunggal. Papanggihan ieu dimungkinkeun ku interaksi spin-gumantung koheren antara lapisan atom tunggal jeung kisi spin fotonik horisontal konstrain, nu ngarojong lebak spin-Q tinggi ngaliwatan Rashaba-jenis spin bengkahna foton nagara kabeungkeut dina continuum nu.
Hasilna, diterbitkeun dina Bahan Alam sareng disorot dina ringkes panalungtikanna, nyayogikeun jalan pikeun diajar fenomena anu aya hubunganana sareng spin koheren dina klasik sarengsistem kuantum, sarta muka jalan anyar pikeun panalungtikan dasar sarta aplikasi spin éléktron jeung foton dina alat optoeléktronik. Sumber optik spin ngagabungkeun mode foton jeung transisi éléktron, nu nyadiakeun métode pikeun diajar bursa informasi spin antara éléktron jeung foton sarta ngamekarkeun alat optoeléktronik canggih.

Microcavities optik lebak Spin diwangun ku interfacing kisi spin photonic kalawan inversion asimétri (wilayah inti konéng) jeung inversion simetri (wilayah cladding cyan).
Dina raraga ngawangun sumber ieu, prerequisite pikeun ngaleungitkeun degenerasi spin antara dua kaayaan spin sabalikna dina foton atawa bagian éléktron. Ieu biasana dihontal ku nerapkeun médan magnét dina pangaruh Faraday atawa Zeeman, sanajan métode ieu biasana merlukeun médan magnét kuat sarta teu bisa ngahasilkeun microsource a. Pendekatan séjén anu ngajangjikeun dumasar kana sistem kaméra géométri anu ngagunakeun médan magnét jieunan pikeun ngahasilkeun kaayaan spin-split foton dina rohangan moméntum.
Hanjakalna, pangamatan saméméhna ngeunaan kaayaan pamisah spin parantos ngandelkeun pisan kana modeu rambatan faktor massa-rendah, anu maksakeun konstrain anu ngabahayakeun dina kohérénsi spasial sareng temporal sumber. Pendekatan ieu ogé dihambat ku sipat anu dikontrol ku spin tina bahan laser-gain blocky, anu henteu tiasa atanapi henteu gampang dianggo pikeun ngontrol aktip.sumber cahaya, utamana dina henteuna médan magnét dina suhu kamar.
Pikeun ngahontal nagara bagian spin-beulah tinggi-Q, panalungtik diwangun kisi spin photonic kalawan simetri béda, kaasup inti kalawan asimétri inversion sarta amplop simetris inversion terpadu kalayan lapisan tunggal WS2, pikeun ngahasilkeun laterally konstrain lebak spin. Kisi asimétri tibalik dasar anu digunakeun ku panalungtik mibanda dua sipat penting.
Vektor kisi timbal balik gumantung spin anu tiasa dikontrol disababkeun ku variasi rohangan fase geometri tina nanoporous anisotropik hétérogén anu diwangun ku aranjeunna. Vektor ieu meulah pita degradasi spin kana dua cabang spin-polarized dina spasi moméntum, katelah efek Rushberg fotonik.
Sapasang kaayaan Q tinggi simetris (kuasi) kabeungkeut dina continuum, nyaéta ± K(Brillouin band Angle) lebak spin foton di tepi spin bengkahna cabang, ngabentuk superposisi koheren tina amplitudo sarua.
Professor Koren nyatet: "Kami ngagunakeun monolides WS2 salaku bahan gain sabab disulfida logam transisi band-gap langsung ieu boga pseudo-spin lebak unik tur geus sacara éksténsif diulik salaku pamawa informasi alternatif dina éléktron lebak. Husus, ± K' excitons lebak maranéhanana (anu radiate dina bentuk planar spin-polarized dipole emitters) bisa selektif bungah ku spin-polarized lampu nurutkeun aturan pamilihan ngabandingkeun lebak, sahingga aktip ngadalikeun spin bébas magnet.sumber optik.
Dina microcavity lebak spin terpadu single-lapisan, nu ± K 'exitons lebak gandeng ka ± K spin kaayaan lebak ku polarisasi cocog, sarta spin exciton laser dina suhu kamar direalisasikeun ku eupan balik lampu kuat. Dina waktu nu sarua, nulasermékanisme drive mimitina fase-bebas ± K 'lebak excitons pikeun manggihan kaayaan leungitna minimum sistem jeung ulang ngadegkeun korelasi konci-di dumasar kana fase geometri sabalikna ± K spin lebak.
Lembah kohérénsi disetir ku mékanisme laser ieu eliminates butuh suprési hawa low of scattering intermittent. Salaku tambahan, kaayaan leungitna minimum laser monolayer Rashba tiasa dimodulasi ku polarisasi pompa linier (sirkular), anu nyayogikeun cara pikeun ngontrol inténsitas laser sareng kohérénsi spasial.
Profesor Hasman ngajelaskeun: "The wangsitpotonikspin Valley Rashba effect nyadiakeun mékanisme umum pikeun ngawangun sumber optik spin permukaan-emitting. Kohérénsi lebak anu ditingalikeun dina microcavity lebak spin terpadu single-layer ngajantenkeun urang saléngkah langkung caket kana ngahontal entanglement inpormasi kuantum antara ± K 'excitons lebak via qubits.
Pikeun lila, tim kami geus ngembangkeun optik spin, ngagunakeun spin foton salaku alat éféktif pikeun ngadalikeun paripolah gelombang éléktromagnétik. Dina 2018, intrigued ku lebak pseudo-spin dina bahan dua diménsi, urang ngamimitian proyek jangka panjang pikeun nalungtik kontrol aktif sumber optik spin skala atom dina henteuna médan magnét. Kami nganggo modél cacad fase Berry non-lokal pikeun ngajawab masalah pikeun meunangkeun fase geometri koheren tina exciton lebak tunggal.
Sanajan kitu, alatan kurangna mékanisme sinkronisasi kuat antara excitons, superposition koheren fundamental sababaraha excitons lebak dina sumber cahaya Rashuba single-lapisan nu geus kahontal tetep unsolved. Masalah ieu mere ilham urang mikir ngeunaan modél Rashuba tina foton Q tinggi. Saatos innovating métode fisik anyar, kami geus nerapkeun Rashuba single-layer laser dijelaskeun dina makalah ieu.
Prestasi ieu nyayogikeun jalan pikeun diajar fenomena korélasi spin koheren dina widang klasik sareng kuantum, sareng muka jalan énggal pikeun panalungtikan dasar sareng panggunaan alat optéléktronik spintronic sareng fotonik.