Оптоэлектрон җайланмаларның яңа дөньясы

Яңа дөньяоптоэлектрон җайланмалар

Технион-Израиль технология институты тикшерүчеләре бер-бер артлы контрольдә тотылган спин эшләделәроптик лазербер атом катламына нигезләнеп. Бу ачыш бер атом катламы белән горизонталь кысылган фотоник спин тактасы арасында бер-берсенә бәйләнгән бәйләнеш ярдәмендә мөмкин булды, бу континентта бәйләнгән дәүләт фотоннарын Рашаба тибындагы спин бүленеше аша югары Q спин үзәнлеген тәэмин итә.
Табигать материалларында бастырылган һәм кыскача тикшеренүләрдә күрсәтелгән нәтиҗә классик һәм спин белән бәйле күренешләрне классик һәм өйрәнү өчен юл ача.квант системалары, һәм оптоэлектрон җайланмаларда электрон һәм фотон спинын фундаменталь тикшерү һәм куллану өчен яңа юллар ача. Спин оптик чыганак фотон режимын электрон күчү белән берләштерә, бу электроннар һәм фотоннар арасында спин мәгълүмат алмашуны өйрәнү һәм алдынгы оптоэлектрон җайланмаларны үстерү ысулы белән тәэмин итә.

Спин үзәнлеге оптик микрокавитлары фотоник спин такталарны инверсия асимметриясе (сары үзәк төбәге) һәм инверсия симметриясе (циан белән капланган өлкә) белән интерфейс ярдәмендә төзелә.
Бу чыганакларны төзү өчен, алшарт - фотон яки электрон өлешендәге ике капма-каршы әйләнү арасындагы спин дегерациясен бетерү. Бу, гадәттә, Фарадай яки Зиман эффекты астында магнит кырын кулланып ирешелә, ләкин бу ысуллар гадәттә көчле магнит кырын таләп итә һәм микросурс җитештерә алмый. Тагын бер өметле алым геометрик камера системасына нигезләнгән, ясалма магнит кырын куллана, момент киңлегендә фотоннарның спин-бүленгән халәтләрен барлыкка китерә.
Кызганычка каршы, спин бүленгән хәлләрнең алдагы күзәтүләре аз массалы фактор таралу режимына таяндылар, бу чыганакларның киңлек һәм вакытлыча килешүенә тискәре чикләүләр кертә. Бу ысул шулай ук ​​лазерлы материалларның әйләнү белән идарә ителүенә комачаулый, аларны актив контрольдә тоту өчен җиңел кулланып булмый.яктылык чыганаклары, аеруча бүлмә температурасында магнит кырлары булмаганда.
Qгары Q спинны бүлү халәтләренә ирешү өчен, тикшерүчеләр төрле симметрияле фотоник спин такталар төзеделәр, шул исәптән инверсия асимметриясе һәм WS2 бер катлам белән интеграцияләнгән инверсия симметрик конверт, соңрак чикләнгән спин үзәннәрен чыгару өчен. Тикшерүчеләр кулланган төп кире асимметрик такталар ике мөһим үзенчәлеккә ия.
Алардан торган гетероген анисотроп нанопорның геометрик фаза киңлеге үзгәрүеннән контрольдә тотыла торган спинга бәйләнгән үзара торма векторы. Бу вектор спин деградация полосасын момент киңлегендә ике спин поляризацияләнгән ботакларга бүлеп бирә, фотоник Рушберг эффекты дип атала.
Continгары пар симметрияле (квази) континентта бәйләнгән хәлләр, ягъни ± K (Brillouin band Angle) фотон спин үзәннәре, спинны бүлүче ботаклар читендә, тигез амплитуда бер-бер артлы суперпозиция ясыйлар.
Профессор Корен билгеләп үтте: "Без WS2 монолидларын табыш материалы итеп кулландык, чөнки бу туры диапазонлы металл диффидның уникаль үзән псевдо-спины бар һәм үзән электроннарында альтернатив мәгълүмат ташучы буларак киң өйрәнелгән. Аерым алганда, аларның ± K 'үзән экзитоннары (алар планар спин-поляризацияләнгән дипол эмитерлары формасында нурланалар) үзәнне чагыштыру сайлау кагыйдәләре буенча спин поляризацияләнгән яктылык белән сайлап дулкынланырга мөмкин, шулай итеп магнитсыз ирекле әйләнешне актив контрольдә тотарга мөмкин.оптик чыганак.
Бер катлы интеграль спин үзән микрокавитында ± K 'үзәнлеге экзитоннары поляризация туры китереп ± K спин үзәнлеге халәтенә кушыла, һәм бүлмә температурасында спин экзитон лазеры көчле яктылык белән тормышка ашырыла. Шул ук вакытталазермеханизм системаның минималь югалту халәтен табу һәм ± K спин үзәнлеге каршындагы геометрик фаза нигезендә яңадан корреляцияне торгызу өчен, фазадан бәйсез ± К 'үзән экзитоннарын йөртә.
Бу лазер механизмы белән идарә иткән үзәнлек бер-бер артлы таралуны түбән температураны бастыру ихтыяҗын бетерә. Моннан тыш, Рашба монолайеры лазерының минималь югалту торышы сызыклы (түгәрәк) насос поляризациясе белән модуляцияләнергә мөмкин, бу лазер интенсивлыгын һәм киңлек килешүен контрольдә тоту мөмкинлеген бирә. "
Профессор Хасман болай дип аңлата: «Ачыкланганфотоникәйләнү үзәнлеге Рашба эффекты өслектән чыгаручы спин оптик чыганаклар төзүнең гомуми механизмын тәэмин итә. Бер катлы интеграль спин үзән микрокавитында күрсәтелгән үзәнлек килешүе безгә квитлар аша ± К 'үзәнлеге экзитоннары арасында квант информациясенә ирешүгә бер адым якынайта.
Озак вакыт безнең коллектив электромагнит дулкыннар тәртибен контрольдә тоту өчен эффектив корал буларак фотон спинын кулланып, спин оптикасын үстерә. Ике үлчәмле материалларда үзән псевдо-спины белән кызыксынган 2018-нче елда без магнит кырлары булмаганда атом масштаблы оптик чыганакларның актив контролен тикшерү өчен озак вакытлы проект башладык. Берри фазасы җитешсезлеге моделен бер үзән экзитоныннан бердәм геометрик фаза алу проблемасын чишү өчен кулланабыз.
Ләкин, экзитоннар арасында көчле синхронизация механизмы булмаганлыктан, Рашубадагы бер катлы яктылык чыганагында берничә үзән экзитонының төп төп суперпозициясе чишелмәгән булып кала. Бу проблема безне югары Q фотоннарының Рашуба моделе турында уйланырга дәртләндерә. Яңа физик ысулларны яңартканнан соң, без бу кәгазьдә сурәтләнгән Рашуба бер катлы лазерны кулландык. "
Бу казаныш классик һәм квант өлкәләрендә эзлекле спин корреляция күренешләрен өйрәнүгә юл ача, һәм спинтроник һәм фотоник оптоэлектрон җайланмаларны төп тикшерү һәм куллану өчен яңа юл ача.