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科研应用
研究人员开发一种新型超薄激光器
材料来源:今日新材料           录入时间:2023/7/10 22:17:48

直接带隙过渡金属二硫族化合物单层膜Direct-bandgap transition metal dichalcogenide monolayers,因其能谷对比光学选择valley-contrasting optical selection定则,是构建原子尺度自旋光学光源的有力候选。

近日,以色列理工学院(Technion-Israel Institute of Technology)Kexiu Rong, Erez Hasman等,在Nature Materials上发文,报道了一种自旋光学单层超薄激光器,主要是将单层二硫化钨WS2结合到支持高Q光子自旋谷共振的异质结构微腔。

基于单层膜中产生的谷赝自旋,在连续介质中,束缚态的光子Rashba型自旋分裂产生了自旋谷模式,在反转对称破缺下,由于光子自旋-轨道相互作用的出现,产生了相反的自旋极化±K谷。Rashba单层激光器显示出固有的自旋极化、较高的空间和时间相干性,以及固有对称性和鲁棒性特征,在室温任意泵浦极化时,在二硫化钨WS2单层中,实现了谷相干性。

该项单层集成自旋谷微腔,为进一步探索电子和光子自旋的经典和非经典相干自旋光光源,开辟了道路。

Spin-valley Rashba monolayer laser. 

自旋谷Rashba型单层超薄激光器

图1:自旋谷Rashba单层纳米超薄激光器的示意图。

图2:基于光子Rashba效应产生自旋谷的原理。

图3:自旋谷 (‘cold’) 光学微腔。

图4:自旋谷Rashba单层激光的特性。

图5:室温Rashba单层激光的验证。

文献链接

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

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

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