Ulimwengu mpya wa vifaa vya optoelectronic

Ulimwengu mpya waVifaa vya Optoelectronic

Watafiti katika Taasisi ya Teknolojia ya Technion-Israel wameunda spin iliyodhibitiwa kwa usawaLaser ya machokulingana na safu moja ya atomiki. Ugunduzi huu uliwezekana na mwingiliano mzuri wa utegemezi wa spin kati ya safu moja ya atomiki na kimiani ya upigaji picha iliyo na usawa, ambayo inasaidia bonde la juu-Q kupitia aina ya Rashaba spin kugawanyika kwa picha za majimbo yaliyowekwa kwenye mwendelezo.
Matokeo yake, yaliyochapishwa katika Vifaa vya Mazingira na yalionyeshwa katika kifupi chake cha utafiti, huweka njia ya utafiti wa matukio yanayohusiana na spin katika classical naMifumo ya Quantum, na kufungua njia mpya za utafiti wa kimsingi na matumizi ya elektroni na upigaji picha katika vifaa vya optoelectronic. Chanzo cha macho cha spin kinachanganya hali ya upigaji picha na mpito wa elektroni, ambayo hutoa njia ya kusoma ubadilishanaji wa habari kati ya elektroni na picha na vifaa vya juu vya optoelectronic.

Microcavities ya macho ya Spin Valley imejengwa kwa kuingiliana na vifurushi vya picha za spin na asymmetry (mkoa wa msingi wa njano) na ulinganifu wa inversion (mkoa wa cyan cladding).
Ili kujenga vyanzo hivi, sharti ni kuondoa upungufu wa mazingira kati ya majimbo mawili ya spin katika sehemu ya Photon au elektroni. Hii kawaida hupatikana kwa kutumia uwanja wa sumaku chini ya athari ya Faraday au Zeeman, ingawa njia hizi kawaida zinahitaji uwanja wenye nguvu na hauwezi kutoa rasilimali ya microsource. Njia nyingine ya kuahidi ni ya msingi wa mfumo wa kamera ya jiometri ambayo hutumia uwanja wa sumaku bandia kutengeneza majimbo ya spin-split ya picha katika nafasi ya kasi.
Kwa bahati mbaya, uchunguzi wa zamani wa majimbo ya mgawanyiko wa spin yametegemea sana njia za uenezi wa chini, ambazo zinaweka vikwazo vibaya juu ya ushirika wa anga na wa muda wa vyanzo. Njia hii pia inazuiliwa na asili inayodhibitiwa na spin ya vifaa vya kupata laser-blocky, ambayo haiwezi au haiwezi kutumiwa kwa urahisi kudhibiti kikamilifuVyanzo vya Mwanga, haswa kwa kukosekana kwa shamba la sumaku kwenye joto la kawaida.
Ili kufikia majimbo ya kugawanyika ya juu-Q, watafiti waliunda taa za spin za picha na ulinganifu tofauti, pamoja na msingi na asymmetry ya inversion na bahasha ya ubadilishaji iliyojumuishwa na safu moja ya WS2, ili kutoa mabonde ya spin yaliyowekwa baadaye. Kifurushi cha msingi cha asymmetric kinachotumiwa na watafiti kina mali mbili muhimu.
Vector inayoweza kutegemewa ya kutegemeana na spin-inasababishwa na nafasi ya awamu ya jiometri tofauti ya nanoporous ya anisotropic inayojumuisha. Vector hii inagawanya bendi ya uharibifu wa spin ndani ya matawi mawili ya spin-polarized katika nafasi ya kasi, inayojulikana kama athari ya picha ya Rushberg.
Jozi ya hali ya juu ya ulinganifu wa Q (Quasi) katika mwendelezo, ambayo ni ± K (Brillouin Band Angle) Photon Spin mabonde kwenye makali ya matawi ya kugawanyika ya spin, huunda superposition thabiti ya amplople sawa.
Profesa Koren alibaini: "Tulitumia monolides za WS2 kama nyenzo ya faida kwa sababu chuma hiki cha moja kwa moja cha mpito wa bendi kina aina ya kipekee ya bonde la Pseudo-spin na imesomwa sana kama mtoaji wa habari mbadala katika elektroni za bonde. Hasa, milipuko yao ya bonde la ± K '(ambayo inang'aa katika mfumo wa emitters za sayari za spin-polarized) zinaweza kufurahishwa kwa hiari na taa ya spin-polarized kulingana na sheria za uteuzi wa bonde, na hivyo kudhibiti kikamilifu spin ya bure ya sumakuChanzo cha macho.
Katika safu moja iliyojumuishwa ya bonde la spin, milipuko ya bonde la ± K 'imejumuishwa na hali ya ± K Spin Valley na kulinganisha kwa polarization, na spin eciton laser kwenye joto la kawaida hugunduliwa na maoni ya mwanga. Wakati huo huo,laserUtaratibu unaendesha msisimko wa kwanza wa Awamu ya ± K 'ili kupata hali ya upotezaji wa mfumo na kuunda tena uhusiano wa kufunga-msingi kulingana na awamu ya jiometri karibu na bonde la ± K spin.
Ushirikiano wa bonde unaoendeshwa na utaratibu huu wa laser huondoa hitaji la kukandamiza joto la chini la kutawanya kwa muda mfupi. Kwa kuongezea, hali ya chini ya upotezaji wa laser ya monolayer ya Rashba inaweza kubadilishwa na upatanishi wa pampu (mviringo), ambayo hutoa njia ya kudhibiti kiwango cha laser na mshikamano wa anga. "
Profesa Hasman anaelezea: "IliyofunuliwaPhotonicAthari ya Spin Valley Rashba hutoa utaratibu wa jumla wa ujenzi wa vyanzo vya macho vya uso. Ushirikiano wa bonde ulionyesha katika safu moja ya safu ya bonde iliyojumuishwa inatuletea hatua moja karibu na kufanikisha habari ya kuingiliana kati ya ± K 'Bonde la Bonde kupitia Qubits.
Kwa muda mrefu, timu yetu imekuwa ikiendeleza macho ya spin, kwa kutumia Photon spin kama zana bora ya kudhibiti tabia ya mawimbi ya umeme. Mnamo mwaka wa 2018, tukivutiwa na Bonde la Pseudo-spin katika vifaa vya pande mbili, tulianza mradi wa muda mrefu kuchunguza udhibiti wa kazi wa vyanzo vya macho vya atomiki kwa kukosekana kwa uwanja wa sumaku. Tunatumia mfano wa kasoro ya awamu ya beri isiyo ya kawaida kutatua shida ya kupata awamu ya jiometri kutoka kwa msisimko mmoja wa bonde.
Walakini, kwa sababu ya kukosekana kwa utaratibu mkubwa wa maingiliano kati ya msisimko, msingi mzuri wa msingi wa msisimko wa bonde nyingi katika chanzo cha taa cha safu moja ya Rashuba ambacho kimepatikana bado hakijatatuliwa. Shida hii inatuhimiza kufikiria juu ya mfano wa Rashuba wa picha za juu za Q. Baada ya kubuni njia mpya za mwili, tumetumia laser ya safu moja ya Rashuba iliyoelezewa kwenye karatasi hii. "
Mafanikio haya yanaweka njia ya kusoma kwa umoja wa uunganisho wa spin katika uwanja wa classical na quantum, na kufungua njia mpya ya utafiti wa kimsingi na utumiaji wa vifaa vya spintronic na photonic optoelectronic.