To પ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોની નવી દુનિયા

એક નવી દુનિયાટોટ -ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો

ટેક્નોલ-ઇઝરાઇલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ Technology ફ ટેકનોલોજીના સંશોધનકારોએ સુસંગત રીતે નિયંત્રિત સ્પિન વિકસાવી છેticalપ્ટિકલ લેસરએક અણુ સ્તર પર આધારિત. આ શોધ એક જ અણુ સ્તર અને આડા પ્રતિબંધિત ફોટોનિક સ્પિન જાળી વચ્ચેના સુસંગત સ્પિન-આધારિત ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દ્વારા શક્ય બન્યું હતું, જે સતતમાં બાઉન્ડ સ્ટેટ્સના રશબા-પ્રકારનાં સ્પિન સ્પ્લિટિંગ દ્વારા હાઇ-ક્યૂ સ્પિન ખીણને ટેકો આપે છે.
પરિણામ, પ્રકૃતિ સામગ્રીમાં પ્રકાશિત અને તેના સંશોધન સંક્ષિપ્તમાં પ્રકાશિત, શાસ્ત્રીયમાં સુસંગત સ્પિન સંબંધિત ઘટનાના અભ્યાસ માટેનો માર્ગ મોકળો કરે છે અનેજથ્થો પદ્ધતિ, અને to પ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક ડિવાઇસીસમાં મૂળભૂત સંશોધન અને ઇલેક્ટ્રોન અને ફોટોન સ્પિનની એપ્લિકેશનો માટે નવી રીત ખોલે છે. સ્પિન opt પ્ટિકલ સ્રોત ફોટોન મોડને ઇલેક્ટ્રોન સંક્રમણ સાથે જોડે છે, જે ઇલેક્ટ્રોન અને ફોટોન વચ્ચે સ્પિન માહિતી વિનિમયનો અભ્યાસ કરવા અને અદ્યતન to પ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો વિકસાવવા માટેની પદ્ધતિ પ્રદાન કરે છે.

સ્પિન વેલી opt પ્ટિકલ માઇક્રોકેવિટીઝ ઇન્વર્ઝન અસમપ્રમાણતા (પીળો કોર ક્ષેત્ર) અને vers લટું સપ્રમાણતા (સાયન ક્લેડીંગ ક્ષેત્ર) સાથે ફોટોનિક સ્પિન જાળીઓને ઇન્ટરફેસ કરીને બનાવવામાં આવે છે.
આ સ્રોતો બનાવવા માટે, એક પૂર્વશરત ફોટોન અથવા ઇલેક્ટ્રોન ભાગમાં બે વિરુદ્ધ સ્પિન રાજ્યો વચ્ચે સ્પિન અધોગતિને દૂર કરવાની છે. આ સામાન્ય રીતે ફેરાડે અથવા ઝીમન અસર હેઠળ ચુંબકીય ક્ષેત્ર લાગુ કરીને પ્રાપ્ત થાય છે, જો કે આ પદ્ધતિઓ સામાન્ય રીતે મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્રની જરૂર હોય છે અને તે માઇક્રોસોર્સ ઉત્પન્ન કરી શકતી નથી. બીજો આશાસ્પદ અભિગમ ભૌમિતિક કેમેરા સિસ્ટમ પર આધારિત છે જે મોમેન્ટમ સ્પેસમાં ફોટોનનાં સ્પિન-સ્પ્લિટ સ્ટેટ્સ બનાવવા માટે કૃત્રિમ ચુંબકીય ક્ષેત્રનો ઉપયોગ કરે છે.
દુર્ભાગ્યવશ, સ્પિન સ્પ્લિટ સ્ટેટ્સના અગાઉના અવલોકનોએ નીચા-માસ પરિબળ પ્રચાર મોડ્સ પર ભારે આધાર રાખ્યો છે, જે સ્રોતોના અવકાશી અને અસ્થાયી સુસંગતતા પર પ્રતિકૂળ અવરોધ લાદે છે. આ અભિગમને બ્લોકી લેસર-ગેઇન સામગ્રીની સ્પિન-નિયંત્રિત પ્રકૃતિ દ્વારા પણ અવરોધિત કરવામાં આવે છે, જે સક્રિય રીતે નિયંત્રણ માટે સરળતાથી ઉપયોગ કરી શકાતી નથી અથવા કરી શકાતી નથીપ્રકાશ સ્રોત, ખાસ કરીને ઓરડાના તાપમાને ચુંબકીય ક્ષેત્રોની ગેરહાજરીમાં.
હાઇ-ક્યૂ સ્પિન-સ્પ્લિટિંગ સ્ટેટ્સ પ્રાપ્ત કરવા માટે, સંશોધનકારોએ વિવિધ સપ્રમાણતાવાળા ફોટોનિક સ્પિન જાળીનું નિર્માણ કર્યું, જેમાં વિપરીત અસમપ્રમાણતાવાળા કોર અને ડબ્લ્યુએસ 2 સિંગલ લેયર સાથે સંકલિત vers લટું સપ્રમાણતાવાળા પરબિડીયુંનો સમાવેશ થાય છે. સંશોધનકારો દ્વારા ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી મૂળભૂત વિપરિત અસમપ્રમાણ જાળીમાં બે મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મો છે.
તેમનાથી બનેલા વિજાતીય એનિસોટ્રોપિક નેનોપરસના ભૌમિતિક તબક્કાની જગ્યાના ભિન્નતાને કારણે નિયંત્રિત સ્પિન-આધારિત આદાનપ્રદાન જાળી વેક્ટર. આ વેક્ટર સ્પિન ડિગ્રેડેશન બેન્ડને મોમેન્ટમ સ્પેસમાં બે સ્પિન-ધ્રુવીકૃત શાખાઓમાં વહેંચે છે, જેને ફોટોનિક રશબર્ગ ઇફેક્ટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
કન્ટિન્યુમમાં ઉચ્ચ ક્યૂ સપ્રમાણતા (અર્ધ) બાઉન્ડ સ્ટેટ્સની જોડી, એટલે કે ± કે (બ્રિલૌઇન બેન્ડ એંગલ) ફોટોન સ્પિન ખીણો સ્પિન સ્પ્લિટિંગ શાખાઓની ધાર પર, સમાન કંપનવિસ્તારની સુસંગત સુપરપોઝિશન બનાવે છે.
પ્રોફેસર કોરેને નોંધ્યું: “અમે ડબ્લ્યુએસ 2 મોનોલાઇડ્સનો ઉપયોગ ગેઇન મટિરિયલ તરીકે કર્યો કારણ કે આ સીધો બેન્ડ-ગેપ સંક્રમણ મેટલ ડિસલ્ફાઇડમાં એક અનન્ય વેલી સ્યુડો-સ્પિન છે અને વેલી ઇલેક્ટ્રોનમાં વૈકલ્પિક માહિતી વાહક તરીકે વ્યાપકપણે અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. ખાસ કરીને, તેમના ± કે 'વેલી એક્સિટોન્સ (જે પ્લાનર સ્પિન-ધ્રુવીકૃત દ્વિધ્રુવી ઇમિટર્સના સ્વરૂપમાં ફેલાય છે) ખીણની તુલના પસંદગીના નિયમો અનુસાર સ્પિન-ધ્રુવીકૃત પ્રકાશ દ્વારા પસંદગીયુક્ત રીતે ઉત્સાહિત થઈ શકે છે, આમ ચુંબકીય મુક્ત સ્પિનને સક્રિય રીતે નિયંત્રિત કરે છે.ticalપવાદી સ્ત્રોત.
સિંગલ-લેયર ઇન્ટિગ્રેટેડ સ્પિન વેલી માઇક્રોકેવિટીમાં, ± કે 'વેલી એક્સિટોન્સ ધ્રુવીકરણ મેચિંગ દ્વારા ± કે સ્પિન વેલી રાજ્ય સાથે જોડવામાં આવે છે, અને ઓરડાના તાપમાને સ્પિન એક્ઝિટન લેસર મજબૂત પ્રકાશ પ્રતિસાદ દ્વારા સમજાય છે. તે જ સમયે,વાટાઘાટ કરનારમિકેનિઝમ સિસ્ટમની લઘુત્તમ નુકસાનની સ્થિતિ શોધવા અને ± કે સ્પિન ખીણની વિરુદ્ધ ભૌમિતિક તબક્કાના આધારે લ -ક-ઇન સહસંબંધને ફરીથી સ્થાપિત કરવા માટે શરૂઆતમાં તબક્કા-સ્વતંત્ર ± કે 'વેલીના ઉત્તેજનાને ચલાવે છે.
આ લેસર મિકેનિઝમ દ્વારા સંચાલિત વેલી સુસંગતતા તૂટક તૂટક છૂટાછવાયાના તાપમાનના દમનની જરૂરિયાતને દૂર કરે છે. આ ઉપરાંત, રાશબા મોનોલેયર લેસરની લઘુત્તમ ખોટની સ્થિતિ રેખીય (પરિપત્ર) પંપ ધ્રુવીકરણ દ્વારા મોડ્યુલેટ કરી શકાય છે, જે લેસરની તીવ્રતા અને અવકાશી સુસંગતતાને નિયંત્રિત કરવાનો માર્ગ પ્રદાન કરે છે. "
પ્રોફેસર હસમેન સમજાવે છે: “જાહેર થયેલફોટોસ્પિન વેલી રશબા અસર સપાટી-ઉત્સર્જન સ્પિન opt પ્ટિકલ સ્રોતોના નિર્માણ માટે સામાન્ય પદ્ધતિ પ્રદાન કરે છે. સિંગલ-લેયર ઇન્ટિગ્રેટેડ સ્પિન વેલી માઇક્રોકેવિટીમાં દર્શાવવામાં આવેલી વેલી સુસંગતતા અમને ક્વોબિટ્સ દ્વારા ± કે 'વેલીના ઉત્તેજના વચ્ચે ક્વોન્ટમ માહિતી ફસાઇને પ્રાપ્ત કરવા માટે એક પગલું નજીક લાવે છે.
લાંબા સમયથી, અમારી ટીમ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોના વર્તનને નિયંત્રિત કરવા માટે અસરકારક સાધન તરીકે ફોટોન સ્પિનનો ઉપયોગ કરીને સ્પિન opt પ્ટિક્સ વિકસાવી રહી છે. 2018 માં, બે-પરિમાણીય સામગ્રીમાં ખીણ સ્યુડો-સ્પિન દ્વારા રસ ધરાવતા, અમે ચુંબકીય ક્ષેત્રોની ગેરહાજરીમાં અણુ-સ્કેલ સ્પિન opt પ્ટિકલ સ્રોતોના સક્રિય નિયંત્રણની તપાસ માટે લાંબા ગાળાના પ્રોજેક્ટની શરૂઆત કરી. એક જ ખીણના એક્ઝિટનથી સુસંગત ભૌમિતિક તબક્કો મેળવવાની સમસ્યાને હલ કરવા માટે અમે બિન-સ્થાનિક બેરી તબક્કા ખામી મોડેલનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
જો કે, એક્ઝિટન્સ વચ્ચે મજબૂત સિંક્રોનાઇઝેશન મિકેનિઝમના અભાવને કારણે, રશુબા સિંગલ-લેયર લાઇટ સ્રોતમાં બહુવિધ ખીણના ઉત્તેજનાનું મૂળભૂત સુસંગત સુપરપોઝિશન, જે પ્રાપ્ત થયું છે તે વણઉકેલાયેલ છે. આ સમસ્યા આપણને ઉચ્ચ ક્યૂ ફોટોનનાં રશુબા મોડેલ વિશે વિચારવાની પ્રેરણા આપે છે. નવી શારીરિક પદ્ધતિઓ નવીન કર્યા પછી, અમે આ કાગળમાં વર્ણવેલ રશુબા સિંગલ-લેયર લેસર લાગુ કર્યું છે. "
આ સિદ્ધિ શાસ્ત્રીય અને ક્વોન્ટમ ક્ષેત્રોમાં સુસંગત સ્પિન સહસંબંધ ઘટનાના અભ્યાસ માટેનો માર્ગ મોકળો કરે છે, અને સ્પિન્ટ્રોનિક અને ફોટોનિક to પ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના મૂળભૂત સંશોધન અને ઉપયોગ માટે નવી રીત ખોલે છે.