Nýr heimur optoelectronic tæki

Nýr heimurOptoelectronic tæki

Vísindamenn við Technion-Israel Institute of TechnologOptical leysirByggt á einu atómlagi. Þessi uppgötvun var gerð möguleg með heildstætt snúningsháðri samspili milli eins atómlags og lárétta þvingaðs ljósritunar snúningsgrindar, sem styður há-Q snúningsdal í gegnum Rashaba gerð snúnings klofning ljóseindir af bundnum ríkjum í samfellunni.
Niðurstaðan, sem birt var í náttúruefni og var lögð áhersla á í rannsóknarbréfi sínu, ryður brautina fyrir rannsókn á heildstæðum snúningstengdum fyrirbærum í klassískum ogskammtakerfi, og opnar nýjar leiðir fyrir grundvallarrannsóknir og notkun rafeinda- og ljóseindasnúnings í optoelectronic tækjum. Snúningsleiðbeiningin sameinar ljóseindarstillingu við rafeindaskipti, sem veitir aðferð til að rannsaka snúningsupplýsingaskipti milli rafeinda og ljóseindanna og þróa háþróaða optoelectronic tæki.

Spin Valley Optical Microcavitiities eru smíðaðir með því að tengja ljóseindasnúningsgrindur með andhverfu ósamhverfu (gult kjarnahéraði) og samhverfuhverfingu (Cyan klæðningarsvæði).
Til þess að byggja þessar heimildir er forsenda að útrýma hrörnun snúnings milli tveggja gagnstæðra snúningsástands í ljóseindinni eða rafeindahlutanum. Þetta er venjulega náð með því að beita segulsvið undir Faraday eða Zeeman áhrif, þó að þessar aðferðir þurfi venjulega sterkt segulsvið og geta ekki framleitt smásjár. Önnur efnileg nálgun er byggð á rúmfræðilegu myndavélakerfi sem notar gervi segulsvið til að búa til snúningsskipta ástand ljóseindir í skriðþunga.
Því miður hafa fyrri athuganir á snúningsríkjum reitt mikið á útbreiðslustillingu með litlum massa, sem setja neikvæðar skorður á staðbundna og tímabundna samhengi uppruna. Þessari aðferð er einnig hamlað af snúningsstýrðu eðli blokka leysir-gain efna, sem ekki er ekki hægt að nota eða ekki auðvelt að nota til að stjórna virkum hættiLjósheimildir, sérstaklega í fjarveru segulsviðs við stofuhita.
Til að ná há-Q snúningsskiptingum smíðuðu vísindamennirnir ljóseindar snúningsgrindur með mismunandi samhverfum, þar með talið kjarna með andhverfu ósamhverfu og andhverfu samhverfu umslag samþætt með WS2 stakri lagi, til að framleiða hliðar snúningsdal. Grundvallar andhverfu ósamhverfar grindurnar sem vísindamennirnir nota hafa tvo mikilvæga eiginleika.
Stjórnandi snúningsháð gagnkvæm grindarvektor af völdum rúmfræðilegs fasasrýmis breytileika á ólíkum anisotropic nanoporous samsett úr þeim. Þessi vektor skiptir niðurbrotsbandinu snúningi í tvær snúningsskautaðar greinar í skriðþungarými, þekkt sem Photonic Rushberg áhrif.
Par af háum Q -samhverfum (hálfgerðum) bundnum ríkjum í samfellunni, nefnilega ± K (Brillouin Band Angle) Photon Spin dali við jaðar snúnings klofna greinar, myndar samhangandi ofurfalli af jöfnum amplitude.
Prófessor Koren tók fram: „Við notuðum WS2 monolides sem gróðaefni vegna þess að þetta beina band-gap umbreytingarmálm disulfide er með einstaka dal gervi-snúning og hefur verið mikið rannsakað sem val upplýsingabifreiðar í rafeindum í Valley. Sérstaklega er hægt að vera valinn spenntur með snúnings-skautuðu ljósi samkvæmt Valley Composison valreglum og þannig að ± k 'k' dal excitons þeirra (sem geisla í formi planar snúnings-skautaðs tvípóls sendingasjónheimild.
Í eins lags samþættri snúningsdal örveru eru ± K 'Valley excitons tengdir við ± K snúningsdalinn með skautun samsvörun og snúningur exciton leysir við stofuhita er að veruleika með sterkum ljósum endurgjöf. Á sama tíma,leysirVerkunarháttur knýr upphaflega fasa-óháð ± K 'dal excitons til að finna lágmarks tap ástand kerfisins og koma aftur á innilokun fylgni út frá rúmfræðilegum fasa gegnt ± K snúningsdalnum.
Samræmd dals sem knúin er af þessum leysirbúnaði útrýmir þörfinni fyrir lágan hita bælingu á hléum á dreifingu. Að auki er hægt að breyta lágmarks tapsástandi Rashba einlags leysisins með línulegri (hringlaga) dæluskautun, sem veitir leið til að stjórna leysirstyrk og staðbundinni samfellu. “
Prófessor Hasman útskýrir: „Hið opinberaPhotonicSpin Valley Rashba Effect veitir almenna fyrirkomulag til að smíða yfirborðsgeislunarleiðbeiningar. Samræmd dalsins sem sýnt var fram á í eins lags samþættri snúningsvalnum Microcavity færir okkur einu skrefi nær því að ná skammtafræðilegum flækjum milli ± K 'Valley excitons um qubits.
Í langan tíma hefur teymið okkar verið að þróa snúningsljósfræði með því að nota Photon Spin sem áhrifaríkt tæki til að stjórna hegðun rafsegulbylgjna. Árið 2018, sem var forvitinn af dalnum gervi-snúningi í tvívíddarefnum, hófum við langtímaverkefni til að kanna virka stjórn á atómskala snúningsheimildum í fjarveru segulsviða. Við notum líkanið sem ekki er staðbundið berja fasa til að leysa vandamálið við að fá heildstæða rúmfræðilegan áfanga frá einum dal exciton.
Vegna skorts á sterkum samstillingarbúnaði milli excitons, er grundvallar samhangandi ofurliði margra dals excitons í Rashuba eins lag ljósgjafa sem hefur náðst enn óleyst. Þetta vandamál hvetur okkur til að hugsa um Rashuba líkanið af háum q ljóseindum. Eftir að hafa nýsköpun nýjar líkamlegar aðferðir höfum við innleitt Rashuba eins lag leysir sem lýst er í þessari grein. “
Þetta afrek ræður brautina fyrir rannsókn á heildstæðum snúningsfyrirbæri í klassískum og skammtasviðum og opnar nýja leið fyrir grunnrannsóknir og notkun spintronic og ljóseindafræðilegra optoelectronic tæki.