Yon nouvo mond nan aparèy optoelektwonik

Yon nouvo mond nanaparèy optoelektwonik

Chèchè nan Technion-Izraèl Enstiti Teknoloji yo te devlope yon vire koyerans kontwolelazè optikbaze sou yon sèl kouch atomik. Dekouvèt sa a te fè posib pa yon entèraksyon aderan vire-depandan ant yon sèl kouch atomik ak yon lasi vire fotonik orizontal contrainte, ki sipòte yon vale wo-Q vire atravè Rashaba-kalite vire divize foton nan eta mare nan kontinyèl la.
Rezilta a, ki te pibliye nan Nature Materials e ki te mete aksan sou nan brèf rechèch li yo, ouvri wout la pou etid fenomèn ki gen rapò ak vire aderan nan klasik aksistèm pwopòsyon yo, ak ouvè nouvo avni pou rechèch fondamantal ak aplikasyon nan vire elèktron ak foton nan aparèy optoelektwonik. Sous optik vire a konbine mòd foton ak tranzisyon elektwon an, ki bay yon metòd pou etidye echanj enfòmasyon vire ant elektwon ak foton epi devlope aparèy optoelektwonik avanse.

Mikrokavite optik Spin Valley yo konstwi pa entèfas fotonik vire lasi ak asimetri envèsyon (rejyon nwayo jòn) ak simetri envèsyon (rejyon syan CLADDING).
Yo nan lòd yo bati sous sa yo, yon avantou se elimine koripsyon an vire ant de eta vire opoze nan pati nan foton oswa elektwon. Sa a anjeneral reyalize lè w aplike yon jaden mayetik anba yon efè Faraday oswa Zeeman, byenke metòd sa yo anjeneral mande pou yon jaden mayetik fò epi yo pa ka pwodwi yon mikwosous. Yon lòt apwòch pwomèt ki baze sou yon sistèm kamera jeyometrik ki sèvi ak yon jaden mayetik atifisyèl pou jenere eta vire-divize nan foton nan espas momantòm.
Malerezman, obsèvasyon anvan yo nan eta fann vire yo te konte anpil sou mòd pwopagasyon faktè ki ba-mas, ki enpoze kontrent negatif sou koerans espasyal ak tanporèl sous yo. Apwòch sa a tou antrave pa nati a vire-kontwole nan blòk lazè-gain materyèl, ki pa ka oswa pa ka fasil pou itilize aktivman kontwole.sous limyè, espesyalman nan absans la nan jaden mayetik nan tanperati chanm.
Pou reyalize eta wo-Q vire-divize, chèchè yo konstwi lasi fotonik vire ak simetri diferan, ki gen ladan yon nwayo ak asimetri envèrsyon ak yon anvlòp simetrik envèrsyon entegre ak yon kouch sèl WS2, pou pwodwi vale vire lateralman contrainte. Debaz lasi asimetri envès chèchè yo itilize gen de pwopriyete enpòtan.
Kontwolab vire-depandan vektè resipwòk lasi ki te koze pa varyasyon espas jeyometrik faz nan heterogeneous anisotropic nanoporous konpoze de yo. Vektè sa a divize gwoup degradasyon vire an de branch vire polarize nan espas momantòm, ke yo rekonèt kòm efè fotonik Rushberg.
Yon pè gwo Q simetrik (kwazi) mare eta nan kontinyòm nan, sètadi ± K (Brillouin band Angle) fon spin foton nan kwen an nan branch divize vire, fòme yon supèrpozisyon aderan nan anplitid egal.
Pwofesè Koren te note: "Nou te itilize monolid WS2 yo kòm materyèl benefis paske disulfid metal tranzisyon band-gap dirèk sa a gen yon pseudo-spin fon inik e li te etidye anpil kòm yon konpayi asirans enfòmasyon altènatif nan elektwon fon. Espesyalman, eksiton fon ± K 'yo yo (ki gaye nan fòm emeteur dipol vire-polarize planar) ka oaza eksite pa limyè vire polarize dapre règ seleksyon konparezon fon, kidonk aktivman kontwole yon vire mayetik gratis.sous optik.
Nan yon sèl-kouch entegre microcavity fon vire, eksitons ±K 'val yo makonnen ak eta a ±K vire fon pa matche polarizasyon, ak lazè eksiton vire nan tanperati chanm reyalize pa fidbak limyè fò. An menm tan an, lalazèmekanis kondi okòmansman faz-endepandan ± K 'excitons vale yo jwenn eta a pèt minimòm nan sistèm nan ak re-etabli korelasyon an fèmen-nan ki baze sou faz nan jeyometrik opoze a ± K vire fon.
Koerans Valley kondwi pa mekanis lazè sa a elimine nesesite pou repwesyon tanperati ki ba nan gaye tanzantan. Anplis de sa, eta a pèt minimòm Rashba monokouch lazè a ka modile pa lineyè (sikilè) ponp polarizasyon, ki bay yon fason pou kontwole entansite lazè ak koerans espasyal.
Pwofesè Hasman eksplike: “Revele afotonikspin Valley Rashba efè bay yon mekanis jeneral pou konstwi sifas ki emèt sous optik vire. Koerans nan vale demontre nan yon sèl-kouch entegre fon vire mikrokavite pote nou yon etap pi pre reyalize entanglement enfòmasyon pwopòsyon ant ± K 'exiton vale atravè qubits.
Pou yon tan long, ekip nou an te devlope optik vire, lè l sèvi avèk vire foton kòm yon zouti efikas pou kontwole konpòtman an nan vag elektwomayetik. Nan 2018, entrige pa fon an pseudo-vire nan materyèl ki genyen de dimansyon, nou te kòmanse yon pwojè alontèm pou mennen ankèt sou kontwòl aktif nan sous atomik-echèl vire optik nan absans la nan jaden mayetik. Nou itilize modèl defo faz Berry ki pa lokal pou rezoud pwoblèm pou jwenn faz jeyometrik aderan nan yon eksiton sèl vale.
Sepandan, akòz mank de yon mekanis senkronizasyon fò ant eksiton, sipèvizyon aderan fondamantal nan eksiton fon miltip nan sous limyè sèl-kouch Rashuba ki te reyalize rete san solisyon. Pwoblèm sa a enspire nou reflechi sou modèl Rashuba nan foton Q wo. Apre inovasyon nouvo metòd fizik, nou te aplike lazè sèl-kouch Rashuba ki dekri nan papye sa a.”
Reyalizasyon sa a ouvri wout la pou etid fenomèn korelasyon vire aderan nan jaden klasik ak pwopòsyon, epi li louvri yon nouvo fason pou rechèch debaz ak itilizasyon aparèy optoelektwonik spintronik ak fotonik.