اوپٹ الیکٹرانک آلات کی ایک نئی دنیا

کی ایک نئی دنیاآپٹولیکٹرونک آلات

ٹیکنیشن اسرائیل انسٹی ٹیوٹ آف ٹکنالوجی کے محققین نے مربوط کنٹرولڈ اسپن تیار کیا ہےآپٹیکل لیزرایک ہی جوہری پرت کی بنیاد پر۔ یہ دریافت کسی ایک جوہری پرت اور افقی طور پر مجبوری فوٹوونک اسپن جالی کے مابین مربوط اسپن پر منحصر تعامل کے ذریعہ ممکن ہوئی ہے ، جو تسلسل میں پابند ریاستوں کے فوٹونز کے راشابا قسم کے اسپن اسپن تقسیم کے ذریعے ایک اعلی کیو اسپن وادی کی حمایت کرتی ہے۔
اس کا نتیجہ ، فطرت کے مواد میں شائع ہوا اور اس کے تحقیقی بریف میں روشنی ڈالی گئی ، کلاسیکی میں اسپن سے وابستہ مربوط مظاہر کے مطالعہ کی راہ ہموار کرتی ہے اورکوانٹم سسٹم، اور آپٹ الیکٹرانک آلات میں الیکٹران اور فوٹوون اسپن کی بنیادی تحقیق اور ایپلی کیشنز کے لئے نئی راہیں کھولتا ہے۔ اسپن آپٹیکل ماخذ فوٹون وضع کو الیکٹران کی منتقلی کے ساتھ جوڑتا ہے ، جو الیکٹرانوں اور فوٹون کے مابین اسپن انفارمیشن ایکسچینج کا مطالعہ کرنے اور اعلی درجے کی اوپٹو الیکٹرانک آلات تیار کرنے کا ایک طریقہ فراہم کرتا ہے۔

اسپن ویلی آپٹیکل مائکروکیویٹس کو الٹا اسیمیٹری (پیلے رنگ کے بنیادی خطے) اور الٹا توازن (سیان کلیڈنگ ریجن) کے ساتھ فوٹوونک اسپن لاٹیکس کو انٹرفیس کرکے تعمیر کیا جاتا ہے۔
ان ذرائع کی تعمیر کے ل a ، ایک شرط یہ ہے کہ فوٹوون یا الیکٹران کے حصے میں دو مخالف اسپن ریاستوں کے مابین اسپن انحطاط کو ختم کیا جائے۔ یہ عام طور پر کسی فراڈے یا زیمان اثر کے تحت مقناطیسی فیلڈ کا اطلاق کرکے حاصل کیا جاتا ہے ، حالانکہ ان طریقوں کو عام طور پر ایک مضبوط مقناطیسی فیلڈ کی ضرورت ہوتی ہے اور وہ مائکروسورس تیار نہیں کرسکتے ہیں۔ ایک اور ذہین نقطہ نظر ایک ہندسی کیمرا سسٹم پر مبنی ہے جو رفتار کی جگہ میں فوٹون کی اسپن اسپلٹ ریاستوں کو پیدا کرنے کے لئے مصنوعی مقناطیسی فیلڈ کا استعمال کرتا ہے۔
بدقسمتی سے ، اسپن اسپلٹ ریاستوں کے پچھلے مشاہدات نے کم بڑے پیمانے پر عنصر کی تشہیر کے طریقوں پر بہت زیادہ انحصار کیا ہے ، جو ذرائع کے مقامی اور وقتی ہم آہنگی پر منفی رکاوٹیں عائد کرتے ہیں۔ اس نقطہ نظر کو بلاک لیزر گین مواد کی اسپن کنٹرول شدہ نوعیت کی وجہ سے بھی رکاوٹ ہے ، جو فعال طور پر قابو پانے کے لئے آسانی سے استعمال نہیں ہوسکتے ہیں یا نہیں ہوسکتے ہیں۔روشنی کے ذرائع، خاص طور پر کمرے کے درجہ حرارت پر مقناطیسی شعبوں کی عدم موجودگی میں۔
اعلی کیو اسپن اسپلٹنگ ریاستوں کو حاصل کرنے کے ل the ، محققین نے مختلف توازن کے ساتھ فوٹوونک اسپن لاٹیسس تعمیر کیے ، جس میں ایک کور کا ایک کور اور ایک الٹا توازن لفافہ بھی شامل ہے جس میں WS2 سنگل پرت کے ساتھ مربوط ہوتا ہے ، تاکہ دیر سے محدود اسپن وادیوں کو تیار کیا جاسکے۔ محققین کے ذریعہ استعمال ہونے والی بنیادی الٹا غیر متناسب جالی میں دو اہم خصوصیات ہیں۔
ان پر مشتمل متضاد انیسوٹروپک نانوپورس کے ہندسی مرحلے کی جگہ کی مختلف حالتوں کی وجہ سے کنٹرول اسپن پر منحصر باہمی جعلی ویکٹر۔ یہ ویکٹر اسپن انحطاطی بینڈ کو رفتار کی جگہ میں دو اسپن پولرائزڈ شاخوں میں تقسیم کرتا ہے ، جسے فوٹوونک رشبرگ اثر کہا جاتا ہے۔
اسپن تقسیم شاخوں کے کنارے پر اعلی Q توازن (Quasi) کی ایک جوڑی کا تسلسل ± k (بریلوین بینڈ زاویہ) فوٹوون اسپن وادیوں میں ، مساوی طول و عرض کی ایک مربوط سپر پوزیشن تشکیل دیتا ہے۔
پروفیسر کورن نے نوٹ کیا: "ہم نے WS2 monolides کو فائدہ کے مواد کے طور پر استعمال کیا کیونکہ اس براہ راست بینڈ گیپ ٹرانزیشن میٹل ڈسلفائڈ میں ایک منفرد وادی سیڈو اسپن ہے اور وادی الیکٹرانوں میں متبادل انفارمیشن کیریئر کے طور پر بڑے پیمانے پر مطالعہ کیا گیا ہے۔ خاص طور پر ، ان کے ± K 'ویلی ایکزٹونز (جو پلانر اسپن پولرائزڈ ڈوپول ایمیٹرز کی شکل میں پھیلتے ہیں) وادی موازنہ کے انتخاب کے قواعد کے مطابق اسپن پولرائزڈ لائٹ کے ذریعہ منتخب طور پر پرجوش ہوسکتے ہیں ، اس طرح ایک مقناطیسی طور پر مفت اسپن کو فعال طور پر کنٹرول کرتے ہیں۔آپٹیکل ماخذ.
ایک ہی پرت انٹیگریٹڈ اسپن ویلی مائکروکیویٹی میں ، ± K 'ویلی ایکزٹونز پولرائزیشن مماثل کے ذریعہ ± K اسپن ویلی ریاست کے ساتھ مل کر ہیں ، اور کمرے کے درجہ حرارت پر اسپن ایکسٹیٹن لیزر کو روشنی کی مضبوط آراء سے محسوس کیا جاتا ہے۔ ایک ہی وقت میں ،لیزرمیکانزم ابتدائی مرحلے سے آزاد ± k 'ویلی ایکسیٹن کو نظام کی کم سے کم نقصان کی حالت تلاش کرنے اور ± کے اسپن ویلی کے سامنے ہندسی مرحلے کی بنیاد پر لاک ان ارتباط کو دوبارہ قائم کرنے کے لئے چلاتا ہے۔
اس لیزر میکانزم کے ذریعہ چلنے والی وادی ہم آہنگی وقفے وقفے سے بکھرنے کے کم درجہ حرارت کو دبانے کی ضرورت کو ختم کرتی ہے۔ اس کے علاوہ ، راشبا مونویلیئر لیزر کی کم سے کم نقصان کی حالت کو لکیری (سرکلر) پمپ پولرائزیشن کے ذریعہ ماڈیول کیا جاسکتا ہے ، جو لیزر کی شدت اور مقامی ہم آہنگی کو کنٹرول کرنے کا ایک طریقہ فراہم کرتا ہے۔
پروفیسر ہاسمان وضاحت کرتے ہیں: “انکشاف ہوافوٹوونکاسپن ویلی راشبا اثر سطح سے خارج ہونے والے اسپن آپٹیکل ذرائع کی تعمیر کے لئے ایک عام طریقہ کار مہیا کرتا ہے۔ ویلی کوہرنس نے ایک سنگل پرت انٹیگریٹڈ اسپن ویلی مائکروکیویٹی میں مظاہرہ کیا جس سے ہمیں ± K 'ویلی ایکسیٹنز کے مابین کوانٹم انفارمیشن الجھن کے حصول کے لئے ایک قدم قریب آتا ہے۔
ایک طویل عرصے سے ، ہماری ٹیم اسپن آپٹکس تیار کررہی ہے ، جس میں فوٹوون اسپن کو برقی مقناطیسی لہروں کے طرز عمل کو کنٹرول کرنے کے لئے ایک موثر ٹول کے طور پر استعمال کیا گیا ہے۔ 2018 میں ، دو جہتی مواد میں وادی سیڈو اسپن کی طرف سے دلچسپ ، ہم نے مقناطیسی شعبوں کی عدم موجودگی میں جوہری پیمانے پر اسپن آپٹیکل ذرائع کے فعال کنٹرول کی تحقیقات کے لئے ایک طویل مدتی پروجیکٹ کا آغاز کیا۔ ہم ایک ہی وادی ایکسیٹن سے مربوط ہندسی مرحلے کے حصول کے مسئلے کو حل کرنے کے لئے غیر مقامی بیری فیز عیب ماڈل کا استعمال کرتے ہیں۔
تاہم ، ایکسیٹونز کے مابین مضبوط ہم آہنگی کے طریقہ کار کی کمی کی وجہ سے ، راشوبا سنگل پرت روشنی کے ماخذ میں ایک سے زیادہ وادی ایکسیٹن کی بنیادی مربوط سپر پوزیشن جو حاصل کی گئی ہے وہ حل نہیں ہے۔ یہ مسئلہ ہمیں ہائی کیو فوٹونز کے راشوبا ماڈل کے بارے میں سوچنے کی ترغیب دیتا ہے۔ نئے جسمانی طریقوں کو جدت دینے کے بعد ، ہم نے اس مقالے میں بیان کردہ راشوبا سنگل پرت لیزر کو نافذ کیا ہے۔
یہ کامیابی کلاسیکی اور کوانٹم فیلڈز میں مربوط اسپن ارتباطی مظاہر کے مطالعہ کے لئے راہ ہموار کرتی ہے ، اور اسپرٹونک اور فوٹوونک اور فوٹوونک اوپٹو الیکٹرانک آلات کی بنیادی تحقیق اور استعمال کے لئے ایک نیا طریقہ کھولتا ہے۔