一種可控的自旋依賴互反晶格矢量，由其組成的非均勻各向異性納米孔的空變幾何相位引起。該矢量在動(dòng)量空間中將自旋退化帶分裂為兩個(gè)自旋極化分支，被稱為光子拉什巴效應(yīng)。 

連續(xù)介質(zhì)中一對(duì)高Q對(duì)稱(準(zhǔn))束縛態(tài)，即在自旋分裂分支的帶邊緣的±K(布里淵區(qū)角)光子自旋谷態(tài)，而且這兩個(gè)態(tài)形成一個(gè)振幅相等的相干疊加態(tài)。 

Koren教授指出：“我們使用WS2單層作為增益材料，因?yàn)檫@種直接帶隙過(guò)渡金屬二硫化物具有獨(dú)特的谷偽自旋，在谷電子學(xué)中作為替代信息載體被廣泛研究。具體來(lái)說(shuō)，它們的±K'谷激子(作為平面自旋偏振偶極發(fā)射器輻射)可以根據(jù)谷對(duì)比選擇規(guī)則被自旋偏振光選擇性激發(fā)，從而可以在沒(méi)有磁場(chǎng)的情況下主動(dòng)控制自旋光學(xué)光源�！� 

在單層集成的自旋谷微腔中，±K'谷激子通過(guò)偏振匹配耦合到±K自旋谷態(tài)，通過(guò)強(qiáng)光反饋實(shí)現(xiàn)室溫自旋光激子激光，同時(shí)，激光機(jī)制驅(qū)動(dòng)初始無(wú)相位相關(guān)的±K'谷激子尋找系統(tǒng)的最小損耗態(tài)，根據(jù)±K自旋谷態(tài)相反的幾何相位重新建立相位鎖定相關(guān)。 

這種激光機(jī)制驅(qū)動(dòng)的山谷相干消除了對(duì)低溫抑制間歇散射的需要。此外，Rashba單層激光器的最小損耗狀態(tài)可以通過(guò)線性(圓形)泵浦偏振來(lái)調(diào)節(jié)，這提供了一種控制激光強(qiáng)度和空間相干的方法。 

Hasman教授解釋說(shuō)：“揭示的光子自旋谷Rashba效應(yīng)提供了一種構(gòu)造表面發(fā)射自旋光學(xué)光源的一般機(jī)制。在單層集成的自旋谷微腔中展示的谷相干性，使我們朝著通過(guò)量子位實(shí)現(xiàn)±K'谷激子之間量子信息的糾纏邁出了一步�！� 

長(zhǎng)期以來(lái)，我們的團(tuán)隊(duì)一直在開(kāi)發(fā)自旋光學(xué)，以利用光子自旋作為控制電磁波行為的有效工具。2018年，我們被二維材料中的谷偽自旋所吸引，因此開(kāi)始了一個(gè)長(zhǎng)期的項(xiàng)目，研究在沒(méi)有磁場(chǎng)的情況下，對(duì)原子尺度自旋光學(xué)光源的主動(dòng)控制。我們最初通過(guò)使用非局部Berry相位缺陷模式，解決了從單個(gè)谷激子中獲取相干幾何相位的挑戰(zhàn)。 

然而，由于激子之間缺乏強(qiáng)同步機(jī)制，已實(shí)現(xiàn)的Rashuba單層光源的多個(gè)谷激子的基本相干疊加仍然未解決。這個(gè)問(wèn)題激發(fā)我們思考高Q光子Rashuba模式。在新的物理方法創(chuàng)新之后，我們實(shí)現(xiàn)了本文所述的Rashuba單層激光器。 

這項(xiàng)成就為在經(jīng)典和量子領(lǐng)域研究相干自旋相關(guān)現(xiàn)象鋪平了道路，為基礎(chǔ)研究和利用電子和光子自旋的光電子設(shè)備開(kāi)辟了新的天地。 

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