De valleien van tweedimensionale overgangsmetaaldichalcogeniden (TMDC's) bieden een nieuwe mate van vrijheid voor informatieverwerking en hebben enorme belangstelling gewekt voor hun mogelijke toepassingen in valleytronics. Valleytronics-apparaten ontwikkelen op basis van TMDC's, effectieve benaderingen om valleien in het nabije of verre veld te scheiden zijn onontbeerlijk. In recent onderzoek is soorten nanostructuren worden voorgesteld om valleien te scheiden en er is veel vooruitgang geboekt.

In een nieuw artikel gepubliceerd in Lichtwetenschap en toepassingen , een team van wetenschappers, onder leiding van professor Jian Zi, Professor Lei Shi van Fudan University en Professor Tian Jiang van National University of Defense Technology, en collega's tonen aan dat tweedimensionale volledig diëlektrische PhC-platen zonder in-plane inversiesymmetrie kunnen worden gebruikt om dal-excitonemissie van een WS efficiënt te scheiden ₂ monolaag in het verre veld bij kamertemperatuur.

Gebaseerd op circulair gepolariseerde gedelokaliseerde Bloch-modi, de dal-excitonemissie wordt geleid met een hoge directionaliteit en een hoge mate van dalpolarisatie. De gedelokaliseerde Bloch-modi spelen niet alleen een cruciale rol bij het scheiden en verbeteren van de gerichte excitonemissie in de vallei, maar ook leiden tot ruimtelijke coherentie-eigenschappen van het emissieveld, die in het verleden werden verwaarloosd. Deze eigenschap van de PhC-plaat breidt de coherentiecontrole op PL van WS . uit ₂ monolaag van temporele coherentie naar ruimtelijke coherentie.

Vanwege het krachtige vermogen om licht te manipuleren, PhC's zijn op grote schaal toegepast in verschillende onderzoeken, zoals PhC-lasers en spontane emissiecontrole van TMDC's. Echter, daten, er zijn geen meldingen van effectieve scheiding van valleien in TMDC's met behulp van PhC's. De wetenschappers introduceren hun methode:

"Voor de stralingsmodi van PhC-platen, hun polarisatietoestanden in het verre veld zijn strikt gedefinieerd. Echter, vanwege de hoge rotatiesymmetrie, het polarisatieveld is bijna lineair in de meeste PhC-platen. In ons recente onderzoek hebben we rapporteerden dat door de in-plane inversiesymmetrie van PhC-platen te doorbreken, circulair gepolariseerde toestanden zouden ontstaan ​​in fotonische banden. Dit legt de basis voor ons om de exciton-emissie van de vallei via PhC-platen te beheersen."

"Vooral, de Bloch-modi van de PhC's zijn gedelokaliseerd, wat zou leiden tot de coherentie-eigenschappen van het emissieveld van TMDC's. We hebben het Young's double-slit experiment uitgevoerd om de interferentieranden direct te observeren."

"Onze methode zou kunnen worden uitgebreid om dal-excitonemissie van andere TMDC-monolagen te manipuleren. Het vermogen van deze PhC-platen om vallei-informatie van het nabije veld naar het verre veld te transporteren, zou helpen om fotonische apparaten te ontwikkelen op basis van valleytronics, " voegden ze eraan toe.