Miçiqan Universiteti tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Miçiqan Universitetində yaradılan yeni bir cihazda müxtəlif rəngli lazerlərin iki impulsu (şəklin yuxarısındakı iki dalğa) qarşılaşdıqda, tədqiqatçılar idarəolunan istiqamətdə axan elektronlar (kiçik qızılı hissəciklər) şüası yaradırlar. Lazer rənglərini dəyişdirməklə elektron şüası mayak şüası kimi müxtəlif istiqamətlərdən keçə bilər. Mənbə: Yiming Gong

Miçiqan Universitetinin tədqiqatçıları, yalnız lazer işığı istifadə edərək yarımkeçiricidən elektronların axınını idarə etməyə imkan verən bir cihaz yaratdılar – elektrik enerjisi mənbəyi tələb olunmur. Cihaz fundamental fizikanı araşdırmaq və əvvəllər müşahidə olunmamış bir davranışı həyata keçirmək üçün hazırlanmışdır, eyni zamanda optika və elektronikanı birləşdirən sahələrdə, o cümlədən sensor, görüntüləmə və telekommunikasiya sahələrində yeni tətbiqlər üçün qapılar aça bilər.

Məqalə Physical Review Letters jurnalında dərc olunub .

Bu fenomen siqnalların cihazlar arasında və cihazlar arasında necə göndərildiyini yaxşılaşdırmağa, eləcə də həmin siqnallarda daha çox məlumat saxlamaq üçün yeni imkanlar yaratmağa kömək edə bilər.

“Lurie Nanofabrikasiya Müəssisəsində istehsal etdiyimiz bu elektrik cihazı işığın müxtəlif aspektlərini ölçən bir şeyə çevrilmək potensialına malikdir”, – deyə UM Fizika Bölməsində doktorantura tələbəsi kimi layihəyə rəhbərlik edən Yiming Gong bildirib. “Lakin bu, fizikanın çox fundamental səviyyəsindən, yəni müxtəlif optik udma prosesləri arasındakı müdaxilədən qaynaqlanır.”

İşıqla idarə olunan elektronlar

Tədqiqatçılar iki fərqli işıq rəngindən istifadə edərək yarımkeçiricidən elektronların nizamlı axınını təmin edə biləcəklərini göstərdilər. İki optik sahənin polyarizasiyasını – işıq dalğalarının hərəkət istiqamətini – döndərməklə tədqiqatçılar elektron cərəyanının istiqamətini də idarə edə bildilər.

“İşlər normalda belə işləmir. Elektronların bir materialdan hərəkət etməsini düşündüyünüz zaman, onlar hərəkət edirlər, çünki siz elektrik sahəsi tətbiq etmisiniz və onlar əslində materialların üzərindən sıçrayıb sürüşürlər. Burada işıqdan istifadə edərək, elektrik sahəsi tətbiq etmədən elektronları müəyyən bir istiqamətə püskürdə bilərsiniz”, – deyə komandanın PRL hesabatının baş müəllifi, UM fiziki Stiven Kandiff bildirib .

Əvvəlki işlər işığın təkcə elektronların axmasına səbəb ola biləcəyini göstərsə də, bu iş bir addım daha irəli gedərək işığın müəyyən bir istiqamətdə dar bir şüa ilə elektronların axmasına səbəb olduğunu göstərir.

“İşıq artıq sadəcə cərəyanı yandırmır; o, həm də onu hədəfləyir”, – deyə Kandiff bildirib.

Kandiff bunu lampasını fırladaraq işıq şüasını süpürən mayakla müqayisə edir. Burada şüa elektronlardan ibarətdir və iki fazalı koherent optik sahənin polyarizasiyasını fırladaraq fırlatmaq olar.

Kvant müdaxiləsi şüanı necə istiqamətləndirir

Bu fenomen kvant müdaxiləsinə əsaslanır və bu, iki rəngli işığın fərqli udma yollarını eyni son vəziyyətə gətirməsi zamanı yaranır. İşıq enerjini yarımkeçirici materiala foton adlanan diskret və ya kvantlaşdırılmış paketlər şəklində ötürür və bu paketlər materialın elektrik yük daşıyıcılarını səfərbər edir.

Kandiffin sözlərinə görə, UM quruluşunda düşən işığı eyni anda iki marşrut udur və marşrutları üst-üstə düşən dalğalar kimi düşünmək olar. Bu dalğalar müəyyən bir istiqamətdə hərəkət edən elektronlar üçün bir-birinin ardınca düzülür və bir-birini gücləndirir, digər istiqamətlərdə hərəkət edən elektronlar üçün isə bir-birini ləğv edir.

“Elektron mayak”ın qurulması

Əvvəlki layihə üzrə əməkdaşlardan biri, Toronto Universitetindən JE Sipe, belə bir “elektron mayak”ın yaradılmasının mümkün olacağını proqnozlaşdırmışdı. İndi isə Lurie Nanofabrikasiya Müəssisəsi ilə işləyərək Gong belə bir cihazı həyata keçirə bildi.

“LNF inanılmaz bir qurğudur”, – deyən Qonq əlavə etdi ki, cihazın materiallarını kənar elektrik sahələri yaratmayan şəkildə birləşdirmək çox əziyyətli bir prosesdir.

“Bu, mənim üçün həll edilməli olan ən böyük tapmaca idi, çünki bunu etməyin standart yolu yoxdur. Buna görə də istehsal prosesi yaratmaq üçün LNF heyəti ilə birlikdə müxtəlif reseptlər və temperaturlarla işləmək üzərində çalışdım.”

Cundiff-də keçmiş postdoktorantura alimi və hazırda Çinin Sun Yat-Sen Universitetində elektronika və informasiya professoru olan Kai Wang, Gong-a bu layihə ilə bağlı əlavə rəhbərlik etdi.

Qonq doktorluq dərəcəsini UM-dən alıb və hazırda Çikaqoda maşın öyrənmə alimi kimi çalışır və burada fizika tədqiqatları vasitəsilə inkişaf etdirdiyi kəmiyyət və analitik bacarıqları maşın öyrənməsinə tətbiq edir.

Nəşr detalları

Yiming Gong və digərləri, Kvant Müdaxiləsi Nəzarəti ilə Yaranan İstiqamətli Fotocərəyan, Fiziki İcmal Məktubları (2026). DOI: 10.1103/3v91-5pzf . ArXiv -də : DOI: 10.48550/arxiv.2511.05318

Jurnal məlumatları: Fiziki İcmal Məktubları , arXiv  

Əsas anlayışlar

Optik və mikrodalğalı hadisələrOptika və lazerlərKvant korrelyasiyaları, təməlləri və formalizmLazer sistemləri

Miçiqan Universiteti tərəfindən təmin edilir