Usa ka bag-ong kalibutan sa mga aparato nga optoelectronic

Usa ka bag-ong kalibutan saoptoelectronic nga mga himan

Ang mga tigdukiduki sa Technion-Israel Institute of Technology nakamugna og usa ka coherently controlled spinoptical nga laserbase sa usa ka atomic layer. Kini nga pagkadiskobre nahimo nga posible pinaagi sa usa ka coherent spin-dependent nga interaksyon tali sa usa ka atomic layer ug usa ka horizontally constrained photonic spin lattice, nga nagsuporta sa usa ka high-Q spin valley pinaagi sa Rashaba-type spin splitting sa mga photon sa bound states sa continuum.
Ang resulta, nga gipatik sa Nature Materials ug gipasiugda sa mubo nga panukiduki niini, naghatag sa dalan alang sa pagtuon sa managsama nga spin-related phenomena sa klasikal ugmga sistema sa quantum, ug nagbukas sa bag-ong mga agianan alang sa sukaranan nga panukiduki ug mga aplikasyon sa electron ug photon spin sa optoelectronic nga mga aparato. Ang spin optical source naghiusa sa photon mode uban sa electron transition, nga naghatag ug pamaagi sa pagtuon sa spin information exchange tali sa mga electron ug photon ug pagpalambo sa advanced optoelectronic device.

Ang spin valley optical microcavities gihimo pinaagi sa interfacing photonic spin lattices nga adunay inversion asymmetry (yellow core region) ug inversion symmetry (cyan cladding region).
Aron matukod kini nga mga tinubdan, usa ka kinahanglanon mao ang pagwagtang sa pagkadunot sa spin tali sa duha ka magkaatbang nga spin states sa photon o electron nga bahin. Kini sa kasagaran makab-ot pinaagi sa paggamit sa usa ka magnetic field ubos sa usa ka Faraday o Zeeman epekto, bisan tuod kini nga mga pamaagi sa kasagaran nagkinahanglan sa usa ka lig-on nga magnetic field ug dili makahimo sa usa ka microsource. Ang laing maayong pamaagi gibase sa geometric camera system nga naggamit ug artipisyal nga magnetic field aron makamugna og spin-split states sa mga photon sa momentum space.
Ikasubo, ang nangaging mga obserbasyon sa spin split states nagsalig pag-ayo sa mga low-mass factor propagation modes, nga nagpahamtang ug dili maayo nga mga pagpugong sa spatial ug temporal nga panaghiusa sa mga tinubdan. Kini nga pamaagi gibabagan usab sa spin-controlled nga kinaiya sa blocky nga laser-gain nga mga materyales, nga dili o dili dali magamit sa aktibong pagkontrol.mga tinubdan sa kahayag, ilabi na sa pagkawala sa magnetic field sa lawak temperatura.
Aron makab-ot ang high-Q spin-splitting states, ang mga tigdukiduki nagtukod og photonic spin lattices nga adunay lain-laing mga simetriya, lakip ang usa ka core nga adunay inversion asymmetry ug usa ka inversion symmetric envelope nga gisagol sa usa ka WS2 single layer, aron makagama sa mga laterally constrained spin valleys. Ang sukaranan nga inverse asymmetric lattice nga gigamit sa mga tigdukiduki adunay duha ka hinungdanon nga kabtangan.
Ang makontrol nga spin-dependent reciprocal lattice vector nga gipahinabo sa geometric phase space variation sa heterogeneous anisotropic nanoporous nga gilangkoban niini. Kini nga vector nagbahin sa spin degradation band ngadto sa duha ka spin-polarized nga mga sanga sa momentum space, nailhan nga photonic Rushberg effect.
Ang usa ka parisan sa taas nga Q symmetric (quasi) bound states sa continuum, nga mao ang ± K(Brillouin band Angle) photon spin valleys sa daplin sa spin splitting nga mga sanga, nagporma og usa ka coherent superposition sa managsama nga amplitude.
Si Propesor Koren miingon: "Among gigamit ang WS2 monolides isip materyal nga nakuha tungod kay kining direkta nga band-gap transition metal disulfide adunay talagsaon nga pseudo-spin sa walog ug kaylap nga gitun-an isip alternatibong tigdala sa impormasyon sa mga electron sa walog. Sa piho, ang ilang ± K 'valley excitons (nga nagdan-ag sa porma sa planar spin-polarized dipole emitters) mahimong pilion nga excited sa spin-polarized nga kahayag sumala sa mga lagda sa pagpili sa pagtandi sa walog, sa ingon aktibo nga nagkontrol sa magnetically free spin.optical tinubdan.
Sa usa ka single-layer integrated spin valley microcavity, ang ± K 'valley excitons giubanan sa ± K spin valley state pinaagi sa polarization matching, ug ang spin exciton laser sa temperatura sa kwarto matuman pinaagi sa kusog nga feedback sa kahayag. Sa samang higayon, anglasermekanismo nagduso sa sinugdanan phase-independente ± K 'valley excitons sa pagpangita sa minimum nga pagkawala sa estado sa sistema ug pag-establisar pag-usab sa lock-in correlation base sa geometric nga hugna atbang sa ± K spin valley.
Ang pagkadugtong sa walog nga gimaneho sa kini nga mekanismo sa laser nagwagtang sa panginahanglan alang sa mubu nga temperatura nga pagsumpo sa kanunay nga pagsabwag. Dugang pa, ang minimum nga pagkawala sa estado sa Rashba monolayer laser mahimong modulated sa linear (circular) pump polarization, nga naghatag usa ka paagi aron makontrol ang intensity sa laser ug spatial coherence.
Si Propesor Hasman misaysay: “Ang gipadayagphotonicAng spin valley Rashba nga epekto naghatag usa ka kinatibuk-ang mekanismo alang sa paghimo sa mga gigikanan sa optical spin nga nagpagawas sa nawong. Ang pagkadugtong sa walog nga gipakita sa usa ka single-layer integrated spin valley microcavity nagdala kanato og usa ka lakang nga mas duol sa pagkab-ot sa quantum information entanglement tali sa ± K 'valley excitons pinaagi sa qubits.
Sulod sa dugay nga panahon, ang among team nagpalambo sa spin optics, gamit ang photon spin isip usa ka epektibo nga himan sa pagkontrol sa kinaiya sa electromagnetic waves. Sa 2018, nainteres sa pseudo-spin sa walog sa duha ka dimensyon nga mga materyales, nagsugod kami sa usa ka dugay nga proyekto aron imbestigahan ang aktibo nga pagkontrol sa atomic-scale spin optical nga mga gigikanan kung wala ang mga magnetic field. Gigamit namo ang non-lokal nga Berry phase defect nga modelo aron masulbad ang problema sa pagkuha og coherent geometric phase gikan sa usa ka valley exciton.
Bisan pa, tungod sa kakulang sa usa ka lig-on nga mekanismo sa pag-synchronize tali sa mga excitons, ang sukaranan nga coherent superposition sa daghang mga excitons sa walog sa Rashuba single-layer light source nga nakab-ot nagpabilin nga wala masulbad. Kini nga problema nagdasig kanato sa paghunahuna mahitungod sa Rashuba nga modelo sa taas nga Q photon. Human sa pagbag-o sa bag-ong pisikal nga mga pamaagi, among gipatuman ang Rashuba single-layer laser nga gihulagway niini nga papel.
Kini nga kalampusan naghatag dalan alang sa pagtuon sa managsama nga spin correlation phenomena sa klasikal ug quantum nga mga natad, ug nagbukas sa usa ka bag-ong paagi alang sa sukaranan nga panukiduki ug paggamit sa spintronic ug photonic optoelectronic nga mga aparato.