Исследователи 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 есть 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 взаимодействует 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 так называемом 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 .