දෘශ්‍ය ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංගවල නව ලෝකයක්

නව ලෝකයක්දෘෂ්ටි ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග

ටෙක්නියන්-ඊශ්‍රායල් තාක්‍ෂණ ආයතනයේ පර්යේෂකයන් විසින් සමෝධානික ලෙස පාලනය කරන ලද භ්‍රමණයක් වර්ධනය කර ඇත.දෘශ්ය ලේසර්තනි පරමාණුක ස්ථරයක් මත පදනම්ව. තනි පරමාණුක ස්ථරයක් සහ තිරස් අතට සීමා වූ ෆෝටෝනික් භ්‍රමණ දැලිසක් අතර සුසංයෝගී භ්‍රමණය මත යැපෙන අන්තර්ක්‍රියාවක් මඟින් මෙම සොයා ගැනීම හැකි විය, එය අඛණ්ඩව බැඳී ඇති අවස්ථා වල ෆෝටෝනවල රෂාබා-වර්ගයේ භ්‍රමණය බෙදීම හරහා ඉහළ-Q භ්‍රමණය නිම්නයකට සහාය වේ.
ප්‍රතිඵලය, Nature Materials හි ප්‍රකාශයට පත් කර එහි පර්යේෂණ කෙටියෙන් උද්දීපනය කර ඇති අතර, සම්භාව්‍ය සහ භ්‍රමණ ආශ්‍රිත සංසිද්ධීන් අධ්‍යයනය කිරීමට මග පාදයි.ක්වොන්ටම් පද්ධති, සහ ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික් උපාංගවල ඉලෙක්ට්‍රෝන සහ ෆෝටෝන භ්‍රමණය පිළිබඳ මූලික පර්යේෂණ සහ යෙදුම් සඳහා නව මං විවෘත කරයි. භ්‍රමණ ප්‍රකාශ ප්‍රභවය ඉලෙක්ට්‍රෝන සංක්‍රාන්තිය සමඟ ෆෝටෝන මාදිලිය ඒකාබද්ධ කරයි, එය ඉලෙක්ට්‍රෝන සහ ෆෝටෝන අතර භ්‍රමණය තොරතුරු හුවමාරුව අධ්‍යයනය කිරීම සහ උසස් දෘශ්‍ය ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග සංවර්ධනය කිරීම සඳහා ක්‍රමයක් සපයයි.

ස්පින් නිම්න ප්‍රකාශ ක්ෂුද්‍ර කුහර ඉදිකරනු ලබන්නේ ප්‍රතිලෝම අසමමිතිය (කහ හර කලාපය) සහ ප්‍රතිලෝම සමමිතිය (සයන් ආවරණ කලාපය) සමඟ ෆොටෝනික් භ්‍රමණ දැලිස් අතුරු මුහුණත් කිරීමෙනි.
මෙම මූලාශ්‍ර ගොඩනැගීම සඳහා පූර්ව අවශ්‍යතාවයක් වන්නේ ෆෝටෝන හෝ ඉලෙක්ට්‍රෝන කොටසෙහි ප්‍රතිවිරුද්ධ භ්‍රමණ අවස්ථා දෙකක් අතර භ්‍රමණ පරිහානිය ඉවත් කිරීමයි. සාමාන්‍යයෙන් මෙය සාක්ෂාත් කරගනු ලබන්නේ ෆැරඩේ හෝ සීමන් ආචරණය යටතේ චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් යෙදීමෙන්, නමුත් මෙම ක්‍රමවලට සාමාන්‍යයෙන් ප්‍රබල චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් අවශ්‍ය වන අතර ක්ෂුද්‍ර ප්‍රභවයක් නිපදවිය නොහැක. තවත් ප්‍රබෝධමත් ප්‍රවේශයක් ගම්‍යතා අවකාශයේ ෆෝටෝන වල භ්‍රමණය-බෙදීම් තත්වයන් උත්පාදනය කිරීමට කෘතිම චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් භාවිතා කරන ජ්‍යාමිතික කැමරා පද්ධතියක් මත පදනම් වේ.
අවාසනාවකට මෙන්, භ්‍රමණය බෙදීම් තත්ත්වයන් පිළිබඳ පෙර නිරීක්ෂණ, මූලාශ්‍රවල අවකාශීය සහ කාලීන සහසම්බන්ධතාවයට අහිතකර බාධා පනවා ඇති අඩු ස්කන්ධ සාධක ප්‍රචාරණ ක්‍රම මත දැඩි ලෙස රඳා පවතී. මෙම ප්‍රවේශය සක්‍රියව පාලනය කිරීමට පහසුවෙන් භාවිතා කළ නොහැකි හෝ භාවිතා කළ නොහැකි අවහිර ලේසර් ප්‍රතිලාභ ද්‍රව්‍යවල භ්‍රමණය-පාලිත ස්වභාවය මගින් ද බාධා ඇති කරයි.ආලෝක ප්රභවයන්, විශේෂයෙන්ම කාමර උෂ්ණත්වයේ දී චුම්බක ක්ෂේත්ර නොමැති විට.
ඉහළ-Q භ්‍රමණය-බෙදීමේ තත්ත්‍වයන් සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා, පර්යේෂකයන් විසින් පාර්ශ්වීයව සීමා වූ භ්‍රමණ නිම්න නිපදවීම සඳහා ප්‍රතිලෝම අසමමිතිය සහිත හරයක් සහ WS2 තනි ස්ථරයක් සමඟ ඒකාබද්ධ වූ ප්‍රතිලෝම සමමිතික ලියුම් කවරයක් ඇතුළුව විවිධ සමමිතිය සහිත ෆෝටෝනික් භ්‍රමණය දැලිස් සාදන ලදී. පර්යේෂකයන් විසින් භාවිතා කරන මූලික ප්‍රතිලෝම අසමමිතික දැලිසෙහි වැදගත් ගුණාංග දෙකක් ඇත.
ඔවුන්ගෙන් සමන්විත විෂම ඇනිසොට්‍රොපික් නැනෝපෝරස් වල ජ්‍යාමිතික අවකාශ විචලනය නිසා ඇති වන පාලනය කළ හැකි භ්‍රමණය මත යැපෙන ප්‍රත්‍යාවර්ත දැලිස් දෛශිකය. මෙම දෛශිකය මගින් භ්‍රමණ පරිහානිය කලාපය ගම්‍යතා අවකාශයේ භ්‍රමණය-ධ්‍රැවීකරණය වූ ශාඛා දෙකකට බෙදයි, එය ෆොටෝනික් රෂ්බර්ග් ආචරණය ලෙස හැඳින්වේ.
ඉහළ Q සමමිතික (අර්ධ) බැඳී ඇති අවස්ථා යුගලයක් අඛණ්ඩව, එනම් ±K (Brillouin band Angle) භ්‍රමණය වන අතු අද්දර ඇති ෆෝටෝන භ්‍රමණය නිම්න, සමාන විස්තාරකවල සුසංයෝගී අධිස්ථානයක් සාදයි.
මහාචාර්ය කෝරන් සඳහන් කළේ: “මෙම සෘජු කලාප පරතරය සංක්‍රාන්ති ලෝහ ඩයිසල්ෆයිඩ් අද්විතීය නිම්න ව්‍යාජ භ්‍රමණයක් ඇති නිසා සහ නිම්න ඉලෙක්ට්‍රෝනවල විකල්ප තොරතුරු වාහකයක් ලෙස පුළුල් ලෙස අධ්‍යයනය කර ඇති නිසා අපි WS2 මොනොලයිඩ ප්‍රතිලාභ ද්‍රව්‍ය ලෙස භාවිතා කළෙමු. නිශ්චිතවම, ඒවායේ ±K 'නිම්නය එක්සිටෝන (ප්ලැනර් භ්‍රමණය-ධ්‍රැවීකරණය කරන ලද ද්වි ධ්‍රැව විමෝචක ස්වරූපයෙන් විකිරණය වේ) නිම්න සංසන්දනාත්මක තේරීම් නීතිවලට අනුව භ්‍රමණ-ධ්‍රැවීකරණය වූ ආලෝකය මඟින් තෝරා බේරා උද්‍යෝගිමත් කළ හැකි අතර එමඟින් චුම්භක නිදහස් භ්‍රමණයක් ක්‍රියාකාරීව පාලනය කරයි.දෘශ්ය මූලාශ්රය.
තනි-ස්ථර ඒකාබද්ධ ස්පින් නිම්න ක්ෂුද්‍ර කුහරයක, ±K 'නිම්නය එක්සිටෝන ±K ස්පින් නිම්න තත්වයට ධ්‍රැවීකරණ ගැලපීම මගින් සම්බන්ධ කර ඇති අතර කාමර උෂ්ණත්වයේ ඇති ස්පින් එක්සිටෝන් ලේසර් ප්‍රබල ආලෝක ප්‍රතිපෝෂණ මගින් සාක්ෂාත් වේ. ඒ අතරම, දලේසර්යාන්ත්‍රණය මුලින් අදියර-ස්වාධීන ±K 'නිම්නය එක්සිටෝන මඟින් පද්ධතියේ අවම පාඩු තත්ත්වය සොයා ගැනීමට සහ ±K භ්‍රමණ නිම්නය ඉදිරිපිට ජ්‍යාමිතික අදියර මත පදනම්ව අගුලු දැමීමේ සහසම්බන්ධය නැවත ස්ථාපිත කරයි.
මෙම ලේසර් යාන්ත්‍රණය මගින් මෙහෙයවනු ලබන නිම්නයේ සමෝධානය, කඩින් කඩ විසිරීම අඩු උෂ්ණත්ව මර්දනය කිරීමේ අවශ්‍යතාවය ඉවත් කරයි. මීට අමතරව, Rashba monolayer ලේසර් හි අවම පාඩු තත්ත්වය රේඛීය (රවුම්) පොම්ප ධ්‍රැවීකරණය මගින් මොඩියුලේට් කළ හැකි අතර, එය ලේසර් තීව්‍රතාවය සහ අවකාශීය සහජීවනය පාලනය කිරීමට මාර්ගයක් සපයයි.
මහාචාර්ය හස්මන් මෙසේ පැහැදිලි කරයි: “එළිදරව් කරන ලදීෆොටෝනික්Spin valley Rashba ආචරණය මතුපිට විමෝචනය වන භ්‍රමණ දෘශ්‍ය ප්‍රභවයන් තැනීම සඳහා සාමාන්‍ය යාන්ත්‍රණයක් සපයයි. තනි ස්ථර ඒකාබද්ධ කරකැවෙන නිම්නයේ ක්ෂුද්‍ර කුටීරයක පෙන්නුම් කෙරෙන නිම්න සංගතතාවය, ක්විට් හරහා ±K 'නිම්නය එක්සිටෝන අතර ක්වොන්ටම් තොරතුරු පැටලීමට එක් පියවරක් සමීප කරයි.
විද්‍යුත් චුම්භක තරංග වල හැසිරීම පාලනය කිරීම සඳහා ඵලදායි මෙවලමක් ලෙස ෆෝටෝන භ්‍රමණය භාවිතා කරමින් දිගු කලක් තිස්සේ අපගේ කණ්ඩායම භ්‍රමණ දෘෂ්ටි විද්‍යාව සංවර්ධනය කරමින් සිටී. 2018 දී, ද්විමාන ද්‍රව්‍යවල නිම්න ව්‍යාජ භ්‍රමණයෙන් කුතුහලයට පත් වූ අපි, චුම්බක ක්ෂේත්‍ර නොමැති විට පරමාණු පරිමාණයේ භ්‍රමණ දෘශ්‍ය ප්‍රභවයන් සක්‍රීයව පාලනය කිරීම විමර්ශනය කිරීමේ දිගුකාලීන ව්‍යාපෘතියක් ආරම්භ කළෙමු. තනි නිම්න එක්සිටෝනයකින් සමෝධානික ජ්‍යාමිතික අදියර ලබා ගැනීමේ ගැටලුව විසඳීමට අපි දේශීය නොවන බෙරී අදියර දෝෂ ආකෘතිය භාවිතා කරමු.
කෙසේ වෙතත්, එක්සිටෝන අතර ප්‍රබල සමමුහුර්තකරණ යාන්ත්‍රණයක් නොමැතිකම හේතුවෙන්, සාක්ෂාත් කර ගෙන ඇති රෂුබා තනි ස්ථර ආලෝක ප්‍රභවයේ බහු නිම්න එක්සිටෝනවල මූලික සංගත අධිස්ථාපනය නොවිසඳී පවතී. මෙම ගැටලුව ඉහළ Q ෆෝටෝන වල Rashuba ආකෘතිය ගැන සිතීමට අපව පොළඹවයි. නව භෞතික ක්‍රම නවීකරණය කිරීමෙන් පසුව, අපි මෙම ලිපියේ විස්තර කර ඇති රෂුබා තනි ස්ථර ලේසර් ක්‍රියාවට නංවා ඇත.
මෙම ජයග්‍රහණය සම්භාව්‍ය සහ ක්වොන්ටම් ක්ෂේත්‍රවල සහසම්බන්ධ භ්‍රමණ සහසම්බන්ධතා සංසිද්ධි අධ්‍යයනයට මග පාදයි, සහ ස්පින්ට්‍රොනික් සහ ෆෝටෝනික් ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික් උපාංගවල මූලික පර්යේෂණ සහ භාවිතය සඳහා නව මාර්ගයක් විවෘත කරයි.