Saol nua defeistí optoelectronic
Tá taighdeoirí ag Institiúid Teicneolaíochta Technion-Israel tar éis casadh comhleanúnach a fhorbairtléasair optúilBunaithe ar chiseal adamhach amháin. Bhíothas in ann an fionnachtain seo a dhéanamh trí idirghníomhaíocht chomhleanúnach spin-spleách idir ciseal adamhach amháin agus laitíse casadh fótóinigh a bhí srianta go cothrománach, a thacaíonn le gleann casadh ard-Q trí scoilteadh casadh de chuid Rashaba-de chineál na bhfótón de stáit cheangailte sa chontanam.
Is é an toradh, a foilsíodh in ábhair dúlra agus a aibhsítear ina choimre taighde, an bealach chun staidéar a dhéanamh ar feiniméin chomhleanúnacha a bhaineann le spincórais chandamach, agus osclaíonn sé bealaí nua le haghaidh taighde bunúsach agus feidhmchláir leictreon agus fótóin i bhfeistí optoelectronic. Comhcheanglaíonn an fhoinse optúil Spin an modh fótóin leis an trasdul leictreon, a sholáthraíonn modh chun staidéar a dhéanamh ar an malartú faisnéise casadh idir leictreoin agus fótóin agus feistí optoelectronic ardleibhéil a fhorbairt.
Tógtar microcavities optúla Spin Valley trí laitíní casadh fótóin a chomhéadan le neamhshiméadracht inbhéartaithe (croí -réigiún buí) agus siméadracht inbhéartaithe (réigiún cumhdaigh cian).
D'fhonn na foinsí seo a thógáil, is é réamhriachtanas ná deireadh a chur leis an gcúlghiniúint idir dhá stát casadh os coinne sa chuid fótóin nó leictreon. Is iondúil go mbaintear é seo amach trí réimse maighnéadach a chur i bhfeidhm faoi éifeacht Faraday nó Zeeman, cé go mbíonn réimse maighnéadach láidir ag teastáil ó na modhanna seo de ghnáth agus ní féidir leo micreafhour a tháirgeadh. Tá cur chuige eile a bhfuil gealladh fúthu bunaithe ar chóras ceamara geoiméadrach a úsáideann réimse maighnéadach saorga chun stáit spin-scoilte fótón a ghiniúint i spás móiminteam.
Ar an drochuair, tá breathnuithe roimhe seo ar stáit scoilte casadh ag brath go mór ar mhodhanna iomadú fachtóirí íseal-mhaise, a chuireann srianta díobhálacha ar chomhleanúnachas spásúil agus ama na bhfoinsí. Cuirtear bac ar an gcur chuige seo freisin le nádúr faoi rialú casadh na n-ábhar baolach léasair, nach féidir a úsáid go héasca chun iad a rialú go gníomhachfoinsí solais, go háirithe in éagmais réimsí maighnéadacha ag teocht an tseomra.
Chun stáit scoilteadh ard-Q a bhaint amach, thóg na taighdeoirí laitíní casadh fótóineacha le siméadrachtaí difriúla, lena n-áirítear croí le neamhshiméadracht inbhéartaithe agus clúdach siméadrach inbhéartaithe atá comhtháite le ciseal aonair WS2, chun gleannta casadh atá srianta go cliathánach a tháirgeadh. Tá dhá réadmhaoin thábhachtacha ag an laitíse neamhshiméadrach inbhéartach bunúsach a úsáideann na taighdeoirí.
Is é an veicteoir laitíse cómhalartach atá ag brath ar an casadh de bharr athrú spáis na céime geoiméadrach ar an nanoporous anisotropic ilchineálach atá comhdhéanta díobh. Roinneann an veicteoir seo an banna díghrádaithe casadh ina dhá bhrainse spin-pholaraithe i spás móiminteam, ar a dtugtar an éifeacht fhótónach Rushberg.
Tá péire de stáit ard -siméadracha (quasi) faoi cheangal sa chontanam, eadhon ± K (uillinn bhanda Brillouin) ag casadh gleannta fótóin ar imeall na mbrainsí scoilte casadh, ina mhaolú comhleanúnach ar amplitudes comhionanna.
Thug an tOllamh Koren faoi deara: “D'úsáid muid na monolides WS2 mar an t-ábhar gnóthachain toisc go bhfuil súgradh uathúil gleann-ghleann ag an disulfide miotail idirthréimhseach seo agus rinneadh staidéar forleathan air mar iompróir faisnéise malartach i leictreoin ghleann. Go sonrach, is féidir a gcuid excitons ± k '(a radaíonn i bhfoirm astailtí dioplóine spin-polarized planar) a bheith sceitimíní go roghnach trí sholas spin-polarized de réir rialacha roghnúcháin comparáide an Ghleann, rud a rialaíonn casadh saor ó mhaighnéadach go gníomhachfoinse optúil.
I microcavity gleann comhtháite aon-ciseal, déantar na excitons ± k 'gleann a nascadh le stáit ± K Spin Valley trí mheaitseáil polaraithe, agus déantar an léasar exciton casadh ag teocht an tseomra a bhaint amach trí aiseolas solais láidir. Ag an am céanna, anléasarTiomáineann an mheicníocht an t-excitons ± K 'neamhspleách ar dtús chun staid íosta chaillteanais an chórais a aimsiú agus an comhghaol glas-isteach a athbhunú bunaithe ar an gcéim gheoiméadrach os comhair an ghleann casadh ± K.
Cuireann comhleanúnachas an Ghleann atá á stiúradh ag an meicníocht léasair seo deireadh leis an ngá atá le cosc íseal teochta scaipthe uaineach. Ina theannta sin, is féidir an staid íosta chaillteanais den léasair monolayer Rashba a mhodhnú le polarú caidéil líneach (ciorclach), a sholáthraíonn bealach chun déine léasair agus comhleanúnachas spásúil a rialú. ”
Míníonn an tOllamh Hasman: “An nochtadhfótnachSoláthraíonn Spin Valley Rashba Effect meicníocht ghinearálta chun foinsí optúla a astaíochtaí dromchla a thógáil. Tugann comhleanúnachas an Ghleann a léirítear i microcavity, micreacavity, gleann comhtháite aon-chiseal céim níos gaire dúinn chun faisnéis chandamach a bhaint amach idir excitons ± K 'trí qubits.
Ar feadh i bhfad, tá ár bhfoireann ag forbairt optaic casadh, ag baint úsáide as casadh fótóin mar uirlis éifeachtach chun iompar na dtonnta leictreamaighnéadacha a rialú. In 2018, chuir muid an-spleodrach i n-ábhar déthoiseach an ghleann, chuireamar tús le tionscadal fadtéarmach chun rialú gníomhach a dhéanamh ar fhoinsí optúla casadh adamhach ar scála adamhach in éagmais réimsí maighnéadacha. Bainimid úsáid as an tsamhail fabht chéim caora neamh-áitiúil chun an fhadhb a bhaineann le céim gheoiméadrach chomhleanúnach a fháil ó exciton gleann amháin.
Mar sin féin, mar gheall ar an easpa meicníochta sioncrónaithe láidir idir excitons, tá an t-ábhar bunúsach comhleanúnach de excitons ilghleann i bhfoinse solais aonchiseal Rashuba atá bainte amach fós gan réiteach. Spreagann an fhadhb seo sinn chun machnamh a dhéanamh ar mhúnla Rashuba de fhótóin ard Q. Tar éis dom modhanna fisiciúla nua a nuáil, tá léasair aonchiseal Rashuba curtha i bhfeidhm againn sa pháipéar seo. ”
Réitíonn an gnóthachtáil seo an bealach chun staidéar a dhéanamh ar feiniméin comhghaoil comhleanúnacha i réimsí clasaiceacha agus candamacha, agus osclaíonn sé bealach nua chun taighde bunúsach a dhéanamh agus úsáid feistí optoelectronic spintronic agus fótóinigh.
Am Post: Márta-12-2024