ကမ္ဘာသစ်တစ်ခုoptoelectronic ကိရိယာများ
Technion-Israel Institute of Technology မှ သုတေသီများသည် ပေါင်းစပ်ထိန်းချုပ်ထားသော လှည့်ပတ်မှုကို တီထွင်ခဲ့ကြသည်။optical လေဆာအက်တမ်အလွှာတစ်ခုတည်းအပေါ်အခြေခံသည်။ဤရှာဖွေတွေ့ရှိမှုသည် အက်တမ်အလွှာတစ်ခုတည်းနှင့် အလျားလိုက်ကန့်သတ်ထားသော photonic spin lattic အကြား ပေါင်းစပ်လှည့်ဖျားမှု-မှီခိုအပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုတစ်ခုဖြစ်ပြီး Rashaba-type spin များအတွင်း၌ ချည်နှောင်ထားသောပြည်နယ်များ၏ ဖိုတွန်ကွဲထွက်မှုမှတစ်ဆင့် high-Q spin ချိုင့်ကို ပံ့ပိုးပေးသည့်အနေဖြင့် ဖြစ်နိုင်သည်။
Nature Materials တွင် ထုတ်ဝေပြီး ၎င်း၏ သုတေသနအကျဉ်းချုပ်တွင် မီးမောင်းထိုးပြထားသည့် ရလဒ်သည် ဂန္တဝင်နှင့် ဆက်စပ်နေသော လှည့်ဖျားမှုဆိုင်ရာ ဖြစ်စဉ်များကို လေ့လာရန်အတွက် လမ်းခင်းပေးခဲ့သည်။ကွမ်တမ်စနစ်များနှင့် optoelectronic စက်ပစ္စည်းများတွင် အီလက်ထရွန်နှင့် ဖိုတွန်လှည့်ပတ်မှုဆိုင်ရာ အခြေခံသုတေသနနှင့် အသုံးချမှုများအတွက် လမ်းကြောင်းအသစ်များကို ဖွင့်လှစ်ပေးသည်။လှည့်ပတ်အလင်းကြည့်ရင်းမြစ်သည် ဖိုတွန်မုဒ်ကို အီလက်ထရွန်အကူးအပြောင်းနှင့် ပေါင်းစပ်ပေးသည်၊ ၎င်းသည် အီလက်ထရွန်နှင့် ဖိုတွန်အကြား လှည့်ပတ်သတင်းအချက်အလက်ဖလှယ်မှုကို လေ့လာပြီး အဆင့်မြင့် optoelectronic ကိရိယာများကို တီထွင်ဖန်တီးပေးသည့် နည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။
Spin valley optical microcavities များကို ပြောင်းပြန်မညီဘဲ အချိုးမညီသော (အဝါရောင် core ဒေသ) နှင့် ပြောင်းပြန်လှန်ခြင်း (စိမ်းပြာရောင် cladding ဒေသ) ဖြင့် photonic spin lattices များကို ပေါင်းစပ်တည်ဆောက်ထားသည်။
ဤရင်းမြစ်များကို တည်ဆောက်ရန်အတွက်၊ ဖိုတွန် သို့မဟုတ် အီလက်ထရွန်အပိုင်းရှိ ဆန့်ကျင်ဘက်လှည့်ပတ်ပြည်နယ်နှစ်ခုကြားရှိ လှည့်ဖျားမှုဆိုင်ရာ ယိုယွင်းမှုကို ဖယ်ရှားပစ်ရန် လိုအပ်သည်။ဤနည်းလမ်းများသည် အများအားဖြင့် အားကောင်းသော သံလိုက်စက်ကွင်း လိုအပ်ပြီး မိုက်ခရိုရင်းမြစ်ကို မထုတ်လုပ်နိုင်သော်လည်း Faraday သို့မဟုတ် Zeeman အကျိုးသက်ရောက်မှုအောက်တွင် သံလိုက်စက်ကွင်းကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ၎င်းကို ရရှိနိုင်သည်။အလားအလာရှိသော နောက်ထပ်ချဉ်းကပ်နည်းမှာ အရှိန်အဟုန်အာကာသအတွင်း ဖိုတွန်များ၏ လှည့်ပတ်ကွဲထွက်နေသော အခြေအနေများကို ဖန်တီးရန် သံလိုက်စက်ကွင်းကို အသုံးပြုသည့် ဂျီဩမေတြီကင်မရာစနစ်အပေါ် အခြေခံထားသည်။
ကံမကောင်းစွာပဲ၊ လှည့်ပတ်ခွဲခြမ်းပြည်နယ်များ၏ ယခင်လေ့လာတွေ့ရှိချက်များသည် အရင်းအမြစ်များ၏ spatial နှင့် temporal coherence အပေါ်ဆိုးရွားသောကန့်သတ်ချက်များကိုချမှတ်ပေးသည့် low-mass factor propagation modes များအပေါ်တွင် များစွာမှီခိုအားထားခဲ့သည်။ဤချဉ်းကပ်မှုအား တက်ကြွစွာထိန်းချုပ်ရန် လွယ်ကူစွာအသုံးမပြုနိုင်သော blocky laser-gain ပစ္စည်းများ၏ လှည့်ပတ်ထိန်းချုပ်ထားသော သဘောသဘာဝကြောင့်လည်း အနှောင့်အယှက်ပေးပါသည်။အလင်းအရင်းအမြစ်များအထူးသဖြင့် အခန်းအပူချိန်တွင် သံလိုက်စက်ကွင်းများမရှိခြင်း။
High-Q လှည့်ပတ်-အကွဲအပြဲအခြေအနေများရရှိရန်၊ သုတေသီများသည် ဘေးတိုက်ကန့်သတ်ထားသော လှည့်ပတ်ချိုင့်များထုတ်လုပ်ရန် WS2 တစ်ခုတည်းအလွှာနှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော ပြောင်းပြန်မညီသော core တစ်ခုအပါအဝင် ကွဲပြားသော symmetries ဖြင့် photonic spin lattices ကိုတည်ဆောက်ခဲ့သည်။သုတေသီများအသုံးပြုသည့် အခြေခံပြောင်းပြန်မညီသော ရာဇမတ်ကွက်များသည် အရေးကြီးသော ဂုဏ်သတ္တိနှစ်ခုရှိသည်။
၎င်းတို့ဖြင့်ဖွဲ့စည်းထားသော ကွဲပြားသော anisotropic nanoporous ၏ ဂျီဩမေတြီအဆင့် အာကာသကွဲလွဲမှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော အပြန်အလှန်လှည့်ဖျားမှု-မှီခိုအပြန်အလှန် ရာဇမတ်ကွက်များ။ဤ vector သည် photonic Rushberg effect ဟုခေါ်သော အရှိန်အဟုန်ရှိ လှည့်ပတ်-ပိုလာဆန်သော အကိုင်းအခက်နှစ်ခုအဖြစ် ပိုင်းခြားထားသည်။
မြင့်မားသော Q symmetric (quasi) ဘောင်ခတ်ထားသော ပြည်နယ်တစ်ခုဖြစ်သည့် ±K(Brillouin band Angle) လည်ပတ်နေသောအကိုင်းအခက်များ၏အနားရှိ ဖိုတွန်လှည့်ပတ်ချိုင့်များ၊
ပရော်ဖက်ဆာ Koren က "ကျွန်ုပ်တို့သည် WS2 monolides ကို အမြတ်အစွန်းပစ္စည်းအဖြစ် အသုံးပြုထားသော ဤတိုက်ရိုက် band-gap အသွင်ကူးပြောင်းမှု metal disulfide တွင် ထူးခြားသောချိုင့်ဝှမ်း pseudo-spin ရှိပြီး valley electrons တွင် အစားထိုးသတင်းအချက်အလက်သယ်ဆောင်သူအဖြစ် အကျယ်တဝင့်လေ့လာထားပါသည်။အထူးသဖြင့်၊ ၎င်းတို့၏ ±K 'valley excitons (planar spin-polarized dipole emitters များ) သည် ၎င်းတို့၏ ±K 'valley excitons (planar spin-polarized dipole emitters) သည် ချိုင့်ဝှမ်းနှိုင်းယှဉ်မှုရွေးချယ်ရေးစည်းမျဉ်းများနှင့်အညီ စိတ်လှုပ်ရှားဖွယ်ရွေးချယ်နိုင်ပြီး၊ ထို့ကြောင့် သံလိုက်မပါဘဲ လှည့်ပတ်မှုကို တက်ကြွစွာ ထိန်းချုပ်နိုင်သည်optical အရင်းအမြစ်.
အလွှာတစ်ခုတည်း ပေါင်းစပ်ထားသော လှည့်ပတ်ချိုင့်ဝှမ်း microcavity တွင်၊ ±K 'valley excitons များကို polarization ကိုက်ညီမှုဖြင့် ±K spin valley အခြေအနေနှင့် ပေါင်းစပ်ထားပြီး အခန်းအပူချိန်တွင် spin exciton လေဆာကို ပြင်းထန်သော အလင်းပြန်ကြားချက်ဖြင့် နားလည်သည်။တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊လေဆာယန္တရားသည် စနစ်၏နိမ့်ဆုံးဆုံးရှုံးမှုအခြေအနေကိုရှာဖွေရန်နှင့် ±K လှည့်ပတ်ချိုင့်တဘက်ရှိ ဂျီဩမေတြီအဆင့်အပေါ်အခြေခံ၍ သော့ချိတ်ဆက်စပ်မှုကို ပြန်လည်တည်ဆောက်ရန်အတွက် ကနဦးအဆင့်-လွတ်လပ်သော ±K 'ချိုင့်ဝှမ်း excitons များကို မောင်းနှင်သည်။
ဤလေဆာယန္တရားဖြင့် မောင်းနှင်သော ချိုင့်ဝှမ်းအစပ်သည် အဆက်မပြတ်ပြန့်ကျဲနေသော အပူချိန်နိမ့်ကျမှုကို လျှော့ချပေးသည်။ထို့အပြင်၊ Rashba monolayer လေဆာ၏ အနိမ့်ဆုံးဆုံးရှုံးမှုအခြေအနေအား လေဆာပြင်းအားနှင့် spatial coherence ကိုထိန်းချုပ်ရန် နည်းလမ်းပေးသည့် linear (circular) pump polarization ဖြင့် modulated လုပ်နိုင်ပါသည်။"
ပါမောက္ခ Hasman က ဤသို့ရှင်းပြသည်– “ထင်ရှားသည်။ဓာတ်ပုံနစ်spin valley Rashba effect သည် မျက်နှာပြင်မှ ထုတ်လွှတ်သော လှည့်ပတ်အလင်းပြန်ကြားခံရင်းမြစ်များကို တည်ဆောက်ရန်အတွက် ယေဘူယျယန္တရားကို ပံ့ပိုးပေးသည်။အလွှာတစ်ခုတည်း ပေါင်းစပ်ထားသော လှည့်ပတ်ချိုင့် microcavity တွင် သရုပ်ပြထားသည့် ချိုင့်အစပ်သည် ±K' valley excitons များမှတစ်ဆင့် quantum information entanglement ရရှိရန် ခြေလှမ်းတစ်လှမ်း ပိုမိုနီးကပ်လာစေသည်။
ကျွန်ုပ်တို့အဖွဲ့သည် လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းများ၏အပြုအမူကိုထိန်းချုပ်ရန်အတွက် ထိရောက်သောကိရိယာတစ်ခုအဖြစ် photon spin ကိုအသုံးပြု၍ spin optics ကို အချိန်အတော်ကြာအောင် တီထွင်နေပါသည်။2018 ခုနှစ်တွင် နှစ်ဖက်မြင်ပစ္စည်းများရှိ ချိုင့်ဝှမ်း pseudo-sin ကြောင့် စိတ်ဝင်တစားဖြင့် သံလိုက်စက်ကွင်းများမရှိသဖြင့် အက်တမ်စကေးလှည့်ပတ်မှုဆိုင်ရာ အရင်းအမြစ်များ၏ တက်ကြွစွာထိန်းချုပ်မှုကို စုံစမ်းစစ်ဆေးရန် နှစ်ရှည်ပရောဂျက်ကို စတင်ခဲ့သည်။ကျွန်ုပ်တို့သည် ဒေသဆိုင်ရာမဟုတ်သော ဘယ်ရီအဆင့် ချို့ယွင်းချက်ပုံစံကို အသုံးပြု၍ ချိုင့်တစ်ခုတည်းမှ exciton မှ ပေါင်းစပ်ထားသော ဂျီဩမေတြီအဆင့်ကို ရရှိခြင်းဆိုင်ရာ ပြဿနာကို ဖြေရှင်းရန် ကျွန်ုပ်တို့ အသုံးပြုပါသည်။
သို့ရာတွင်၊ excitons များကြားတွင် ခိုင်မာသော ထပ်တူပြုမှု ယန္တရားမရှိခြင်းကြောင့် Rashuba single-layer light source ရှိ ချိုင့်ဝှမ်းအများအပြား excitons များ၏ အခြေခံအကျဆုံး ပေါင်းစပ်အနေအထားသည် မဖြေရှင်းနိုင်သေးပါ။ဤပြဿနာသည် မြင့်မားသော Q ဖိုတွန်များ၏ Rashuba မော်ဒယ်အကြောင်း စဉ်းစားရန် ကျွန်ုပ်တို့အား လှုံ့ဆော်ပေးပါသည်။ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ နည်းစနစ်အသစ်များကို တီထွင်ပြီးနောက်၊ ဤစာတမ်းတွင် ဖော်ပြထားသည့် Rashuba single-layer လေဆာကို ကျွန်ုပ်တို့ အကောင်အထည် ဖော်ခဲ့ပါသည်။"
ဤအောင်မြင်မှုသည် ဂန္ထဝင်နှင့် ကွမ်တမ်နယ်ပယ်များရှိ ပေါင်းစပ်လှည့်ပတ်ဆက်စပ်မှုဖြစ်စဉ်များကို လေ့လာရန်အတွက် လမ်းခင်းပေးကာ spintronic နှင့် photonic optoelectronic စက်ပစ္စည်းများ၏ အခြေခံသုတေသနနှင့် အသုံးပြုမှုအတွက် နည်းလမ်းသစ်တစ်ခု ဖွင့်လှစ်ပေးပါသည်။
စာတိုက်အချိန်- မတ်လ ၁၂-၂၀၂၄