Ученые из Сколтеха вместе c иностранными коллегами придумали способ разделения «жидкого света» на потоки с разными спинами. Манипулирование током спинов имеет большой потенциал для использования в современных фотонных устройствах. Результаты этих исследований освещены в нескольких ведущих научных журналах группы Nature.
В традиционных электронных устройствах информация кодируется через зарядовые состояния, распространяющиеся по электронным цепям. В спинтронике информация закодирована не в зарядах частиц, а в их спиновых состояниях. У спинтроники есть масса преимуществ по сравнению с классической электроникой, например, низкое электропотребление. Но, в то же время, существуют сложности, препятствующие созданию «электронных» устройств на их основе, например процессоров.
Cпинтроника может использоваться в фотонных устройствах, которые намного быстрее классических электронных. В фотонных устройствах, в которых свет сильно взаимодействуют с веществом, свойства света становятся похожими на свойства жидкости.
Группа гибридной фотоники Сколтеха, разрабатывает новые подходы на стыке спинтроники и фотоники. Алексис Аскитопулос (Alexis Askitopoulos), старший научный сотрудник Сколтеха, недавно предложил новый способ разделения потоков в пространстве, обладающих разными спинами. О разделителе спинового тока отдельно рассказывается в подборке наиболее значимых открытий в журнале Nature Photonics. Еще одно важное открытие – возможность контроля спинового тока в т.н. жидком свете (потоке поляритонов) с помощью электрического поля. Для проведения этого исследования Сколтех сотрудничал с Университетом Варшавы и Польским военным технологическим университетом – экспертами по жидким кристаллам. Успешное международное сотрудничество привело к созданию оптоэлектронного устройства, которое позволяет управлять током спинов с помощью приложения электрических полей в оптических микрорезонаторах, заполненных жидкими кристаллами. Результаты этой работы опубликованы в журнале Nature Light: Science & Applications.
Дополнительная информация доступна по ссылке: www.polaritonics.org
Ссылки на публикации:
1.Askitopoulos, A. et al. All-optical quantum fluid spin beam splitter. Phys. Rev. B 97, 235303 (2018).
2.Horiuchi, N. Spin orientation switching. Nature Photonics 12, 443 (2018).
3.Lekenta, K. et al. Tunable optical spin Hall effect in a liquid crystal microcavity. Light: Science & Applications 7, 74 (2018).
