Optoelektron enjamlarynyň täze dünýäsi

Täze dünýäoptoelektron enjamlary

Technion-Ysraýyl Tehnologiýa Institutynyň gözlegçileri yzygiderli gözegçilik edilýän aýlawy döretdileroptiki lazerýeke atom gatlagyna esaslanýar. Bu açyş, bir atom gatlagynyň we keseligine çäklendirilen fotonik panjaranyň arasyndaky yzygiderli özara täsirleşmek arkaly mümkin boldy, bu yzygiderli baglanyşykdaky fotonlaryň Raşaba görnüşli aýlaw bölünişi arkaly ýokary Q aýlaw jülgesini goldaýar.
Tebigat materiallarynda neşir edilen we gözlegleriň gysgaça beýanynda görkezilen netije, nusgawy aýlaw bilen baglanyşykly hadysalary öwrenmäge giň ýol açýar wekwant ulgamlary, optoelektron enjamlarynda elektron we foton aýlawyny düýpli gözlemek we ulanmak üçin täze ýollar açýar. Aýlaw optiki çeşmesi, foton re modeimini elektron bilen geçiş bilen birleşdirýär, bu elektronlar bilen fotonlaryň arasynda aýlaw maglumat alyş-çalşyny öwrenmek we ösen optoelektron enjamlaryny ösdürmek usulyny üpjün edýär.

Aýlaw jülgesiniň optiki mikrokawitleri, fotonik aýlaw panellerini inwersiýa assimetriýasy (sary ýadro sebiti) we inwersiýa simmetriýasy (sian örtükli sebit) bilen interfeýs arkaly gurulýar.
Bu çeşmeleri gurmak üçin deslapky şert, fotonda ýa-da elektron böleginde iki ters aýlaw ýagdaýynyň arasyndaky aýlaw degenerasiýasyny ýok etmekdir. Bu, adatça Faraday ýa-da Zeeman täsiri astynda magnit meýdany ulanmak arkaly gazanylýar, ýöne bu usullar adatça güýçli magnit meýdany talap edýär we mikrosource öndürip bilmeýär. Anotherene bir geljegi uly çemeleşme, tizlik giňişliginde fotonlaryň aýlanýan ýagdaýlaryny emele getirmek üçin emeli magnit meýdanyny ulanýan geometrik kamera ulgamyna esaslanýar.
Gynansagam, aýlaw bölünen ýagdaýlara öňki gözegçilikler çeşmeleriň giňişlik we wagtlaýyn utgaşmagyna oňaýsyz çäklendirmeler döredýän pes massaly faktorlaryň köpeliş usullaryna bil baglady. Bu çemeleşme, işjeň gözegçilik etmek üçin aňsat ulanyp bolmaýan ýa-da ulanyp bolmaýan blokly lazer gazanýan materiallaryň aýlanmagy bilen dolandyrylýan tebigaty bilen päsgelçilik döredýär.ýagtylyk çeşmeleriesasanam otag temperaturasynda magnit meýdanlary bolmadyk ýagdaýynda.
Qokary Q aýlawly bölüniş ýagdaýlaryna ýetmek üçin gözlegçiler, dürli çäklendirilen aýlaw jülgelerini öndürmek üçin inwersiýa assimetriýasy bilen ýadro we WS2 ýeke gatlak bilen birleşdirilen inwersiýa simmetrik konweri goşmak bilen dürli simmetriýaly fotonik panjaralar ýasadylar. Gözlegçiler tarapyndan ulanylýan esasy ters asimmetrik panjara iki möhüm aýratynlyga eýe.
Olardan düzülen birmeňzeş anizotrop nanoporozyň geometrik faza giňişliginiň üýtgemegi sebäpli dolandyrylýan aýlawly garaşly iki taraplaýyn panjara wektory. Bu wektor, fotonik Ruşberg effekti diýlip atlandyrylýan tizlik giňişliginde aýlaw degradasiýa zolagyny iki aýlawly polýarlaşdyrylan şahalara bölýär.
Dowamynda ýokary Q simmetrik (kwasi) bagly ýagdaýlar, ýagny aýlaw bölekleriniň gyrasyndaky ± K (Brillouin band Angle) foton aýlaw jülgeleri deň amplitudalaryň sazlaşykly superpozisiýasyny emele getirýär.
Professor Koren: “WS2 monolidlerini girdeji materialy hökmünde ulandyk, sebäbi bu göni zolakly aralyk metal disulfidiň özboluşly jülge pseudo-aýlawy bar we jülge elektronlarynda alternatiw maglumat göteriji hökmünde giňden öwrenildi. Hususan-da, olaryň ± K 'jülgesi eksitonlary (planar spin-polýarizirlenen dipol emitentleri görnüşinde şöhlelenýär) jülgäni deňeşdirmegiň saýlama düzgünlerine laýyklykda aýlawly polýarlaşdyrylan ýagtylyk bilen saýlanyp tolgundyrylyp bilner, şeýlelik bilen magnitsiz erkin aýlanyşyga işjeň gözegçilik edip biler.optiki çeşme.
Bir gatly integrirlenen aýlaw jülgesiniň mikrokawitliginde ± K 'jülgesi eksitonlary polýarizasiýa gabat gelmegi bilen ± K aýlaw jülgesine birikdirilýär we otag temperaturasyndaky spin eksiton lazeri güýçli ýagtylyk bilen amala aşyrylýar. Şol bir wagtyň özündelazermehanizm ulgamyň iň az ýitgisini tapmak we ± K aýlaw jülgesiniň garşysyndaky geometrik faza esaslanyp gulplama korrelýasiýasyny täzeden ýola goýmak üçin başlangyç faza garaşsyz ± K 'jülgesini herekete getirýär.
Bu lazer mehanizminiň kömegi bilen jülgäniň sazlaşygy, aralyk ýaýramagynyň pes temperatura basyşyny ýok edýär. Mundan başga-da, Raşba monolaýer lazeriniň iň pes ýitgisi, lazeriň intensiwligini we giňişlik sazlaşygyny dolandyrmagyň usulyny üpjün edýän çyzykly (tegelek) nasos polýarizasiýasy bilen modulirläp bolýar. ”
Professor Hasman şeýle düşündirýär: “Açylanlarfotonikaýlaw jülgesi Raşba täsiri, ýerüsti çykýan optiki çeşmeleri gurmagyň umumy mehanizmini üpjün edýär. Bir gatly integrirlenen aýlaw jülgesiniň mikrokawitliginde görkezilen jülgäniň sazlaşygy, kubitler arkaly ± K 'jülgesiniň eksitonlarynyň arasynda kwant maglumat baglanyşygyny gazanmak üçin bir ädim ýakynlaşýar.
Toparymyz uzak wagt bäri elektromagnit tolkunlarynyň hereketine gözegçilik etmek üçin täsirli gural hökmünde foton aýlanyşyny ulanyp, aýlaw optikasyny ösdürýär. Iki ölçegli materiallarda jülgäniň pseudo-spin bilen gyzyklanan 2018-nji ýylda, magnit meýdanlary bolmadyk ýagdaýynda atom ölçegli aýlaw optiki çeşmeleriniň işjeň gözegçiligini öwrenmek üçin uzak möhletli taslama başladyk. Valleyerli däl Berri fazasynyň kemçilik modelini bir jülgäniň eksitonyndan bitewi geometrik fazany almak meselesini çözmek üçin ulanýarys.
Şeýle-de bolsa, eksitonlaryň arasynda güýçli sinhronizasiýa mehanizminiň ýoklugy sebäpli, Raşuba bir gatly ýagtylyk çeşmesinde köp jülge eksitonlarynyň esasy sazlaşykly superpozisiýasy çözülmän galýar. Bu mesele, ýokary Q fotonlaryň Raşuba modeli hakda pikirlenmäge ruhlandyrýar. Täze fiziki usullary täzelänimizden soň, bu kagyzda beýan edilen Raşuba bir gatly lazeri durmuşa geçirdik. "
Bu üstünlik, nusgawy we kwant meýdanlarynda yzygiderli korrelýasiýa hadysalaryny öwrenmäge ýol açýar we spintroniki we fotonik optoelektron enjamlaryny esasy gözleg we ulanmak üçin täze ýol açýar.