2019-08-20 00:11:01
记录光的量子自旋波

渡大学的研究人员为光产生了量子自旋波。这可以成为未来纳米技术的信息载体,但具有独特的变化:它们只向一个方向流动。

Todd Van Mechelen和Zubin Jacob撰写的文章“Unidirectional Maxwellian spin wave”已发表在degruyter.com的开放获取期刊Nanophotonics上。

纳米尺度的信息技术依赖于操纵诸如电子和光子的粒子。作为电荷(电)载体的电子是费米子,而作为信息的长距离发射器的光子是玻色子。

费米子和玻色子之间最重要的区别就在于它们如何“旋转”。尽管电子自旋被广泛用于商业纳米技术,例如磁存储器,但光学自旋最近才成为纳米光子学的基本自由度,可能应用于光纤,等离子体,谐振器甚至量子计量学。对光学自旋的研究爆炸是由于强烈限制的电磁波的显着特征。在纳米尺度上,光的旋转和运动方向本质上彼此锁定。

研究人员使用许多设计来实现这种行为,特别是镜像对称的各向同性介质的界面,如附图所示。旋转性是对光波的材料响应的一种形式,其将电子的旋转行为转移到光子(由圆形箭头示出)。

“我们的研究开辟了新应用的可能性,其中设备在一个方向上传递信息,但在相反方向完全阻止它。这对于高功率设备的安全运行以及减少来自蜂窝电话的发送/接收电磁信号之间的干扰非常重要。天线,“祖宾雅各说。

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