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      半導體激光器 激光切割 激光器
      科研應用
      研究人員開發一種新型超薄激光器
      材料來源:今日新材料           錄入時間:2023/7/10 22:17:48

      直接帶隙過渡金屬二硫族化合物單層膜Direct-bandgap transition metal dichalcogenide monolayers,因其能谷對比光學選擇valley-contrasting optical selection定則,是構建原子尺度自旋光學光源的有力候選。

      近日,以色列理工學院(Technion-Israel Institute of Technology)Kexiu Rong, Erez Hasman等,在Nature Materials上發文,報道了一種自旋光學單層超薄激光器,主要是將單層二硫化鎢WS2結合到支持高Q光子自旋谷共振的異質結構微腔。

      基于單層膜中產生的谷贗自旋,在連續介質中,束縛態的光子Rashba型自旋分裂產生了自旋谷模式,在反轉對稱破缺下,由于光子自旋-軌道相互作用的出現,產生了相反的自旋極化±K谷。Rashba單層激光器顯示出固有的自旋極化、較高的空間和時間相干性,以及固有對稱性和魯棒性特征,在室溫任意泵浦極化時,在二硫化鎢WS2單層中,實現了谷相干性。

      該項單層集成自旋谷微腔,為進一步探索電子和光子自旋的經典和非經典相干自旋光光源,開辟了道路。

      Spin-valley Rashba monolayer laser. 

      自旋谷Rashba型單層超薄激光器

      圖1:自旋谷Rashba單層納米超薄激光器的示意圖。

      圖2:基于光子Rashba效應產生自旋谷的原理。

      圖3:自旋谷 (‘cold’) 光學微腔。

      圖4:自旋谷Rashba單層激光的特性。

      圖5:室溫Rashba單層激光的驗證。

      文獻鏈接

      https://www.nature.com/articles/s41563-023-01603-3

      https://doi.org/10.1038/s41563-023-01603-3

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