Polaritonics
पोलारिटोनिक्स फोटोनिक्स और उप-माइक्रोवेव इलेक्ट्रॉनिक्स के बीच एक मध्यवर्ती व्यवस्था है (चित्र देखें। 1)। इस शासन में, संकेतों को विद्युत चुम्बकीय और जाली कंपन तरंगों के मिश्रण द्वारा ले जाया जाता है, जिन्हें धाराओं या फोटॉनों के बजाय फोनन-ध्रुवीय के रूप में जाना जाता है। चूँकि फोनन-पोलारिटन सैकड़ों गीगाहर्ट्ज़ से कई टेराहर्ट्ज़ की सीमा में आवृत्तियों के साथ फैलते हैं, इसलिए पोलारिटोनिक्स इलेक्ट्रॉनिक्स और फोटोनिक्स के बीच की खाई को पाटता है। ध्रुवीय विज्ञान के लिए एक सम्मोहक प्रेरणा उच्च गति संकेत प्रसंस्करण और रैखिक और अरैखिक टेराहर्ट्ज़ स्पेक्ट्रोस्कोपी की मांग है। इलेक्ट्रानिक्स, फोटोनिक्स और पारंपरिक टेराहर्ट्ज़ स्पेक्ट्रोस्कोपी की तुलना में पोलारिटोनिक्स के अलग-अलग फायदे हैं क्योंकि यह एक पूरी तरह से एकीकृत मंच की क्षमता प्रदान करता है जो एकल पैटर्न वाली सामग्री में टेराहर्ट्ज़ तरंग उत्पादन, मार्गदर्शन, हेरफेर और रीडआउट का समर्थन करता है। इलेक्ट्रानिक्स और फोटोनिक्स की तरह पोलारिटोनिक्स के लिए तीन तत्वों की आवश्यकता होती हैः मजबूत तरंगों का उत्पादन, पता लगाना और मार्गदर्शन और नियंत्रण। इन तीनों के बिना, ध्रुवीयता केवल फोनन-ध्रुवीयता तक ही सीमित हो जाएगी, जैसे इलेक्ट्रॉनिक्स और फोटोनिक्स केवल विद्युत चुम्बकीय विकिरण तक ही सीमित हो जाएंगे। इन तीन तत्वों को इलेक्ट्रॉनिक्स और फोटोनिक्स के समान उपकरण कार्यक्षमता को सक्षम करने के लिए जोड़ा जा सकता है। चित्रण ध्रुवीय उपकरणों की कार्यक्षमता को स्पष्ट करने के लिए, चित्र में काल्पनिक परिपथ पर विचार करें। 2 (दाएँ)। ऑप्टिकल उत्तेजना दालें जो स्फटिक के ऊपरी बाएँ और निचले दाएँ हिस्से में फोनन-ध्रुवीय उत्पन्न करती हैं, क्रिस्टल चेहरे (पृष्ठ में) में सामान्य रूप से प्रवेश करती हैं। परिणामी फोनन-पोलारिटन उत्तेजना क्षेत्रों से पार्श्व रूप से दूर यात्रा करेंगे। वेवगाइड में प्रवेश को प्रतिबिंबीत और केंद्रित संरचनाओं द्वारा सुगम बनाया जाता है। स्फटिक में नक्काशी किए गए टेराहर्ट्ज़ वेवगाइडों द्वारा फोनॉन-ध्रुवीय कणों को परिपथ के माध्यम से निर्देशित किया जाता है। परिपथ कार्यक्षमता शीर्ष पर इंटरफेरोमीटर संरचना और परिपथ के निचले भाग में युग्मित वेवगाइड संरचना में रहती है। उत्तरार्द्ध एक दोष (पीला) के साथ एक फोटोनिक बैंडगैप संरचना को नियोजित करता है जो युग्मित वेवगाइड के लिए बिस्टेबिलिटी प्रदान कर सकता है। फेरोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल में उत्पन्न वेवफॉर्म पीढ़ी के फोनॉन-पोलेरिटॉन, फेरोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल के उच्च परावैद्युत स्थिरांक के कारण उत्तेजना पल्स में लगभग पार्श्व रूप से फैलते हैं, जिससे उन्हें उत्पन्न करने वाले उत्तेजना पल्स से फोनॉन-पोलेरिटॉन को आसानी से अलग करने में मदद मिलती है। इसलिए फोनन-पोलारिटन प्रत्यक्ष अवलोकन के साथ-साथ सुसंगत हेरफेर के लिए उपलब्ध हैं, क्योंकि वे उत्तेजना क्षेत्र से क्रिस्टल के अन्य हिस्सों में जाते हैं। पार्श्व प्रसार एक ध्रुवीय मंच के लिए सर्वोपरि है जिसमें एक ही क्रिस्टल में उत्पादन और प्रसार होता है। चेरेंकोव-विकिरण जैसी टेराहर्ट्ज़ तरंग प्रतिक्रिया के पूर्ण उपचार से पता चलता है कि सामान्य रूप से, एक आगे प्रसार घटक भी होता है जिस पर कई मामलों में विचार किया जाना चाहिए। सिग्नल डिटेक्शन फोनन-पोलरिटॉन प्रसार का प्रत्यक्ष अवलोकन वास्तविक-अंतरिक्ष इमेजिंग द्वारा संभव बनाया गया था, जिसमें फोनन-पोलरिटॉन के स्थानिक और अस्थायी प्रोफाइल को टैलबोट चरण-से-आयाम रूपांतरण का उपयोग करके सी. सी. डी. कैमरे पर चित्रित किया जाता है। यह अपने आप में एक असाधारण सफलता थी। यह पहली बार था जब विद्युत चुम्बकीय तरंगों को सीधे चित्रित किया गया था, जो एक तालाब में लहरों की तरह दिखाई देती थी जब एक चट्टान पानी की सतह से गिरती है (चित्र देखें। 3)। ध्रुवीय विज्ञान में वास्तविक-अंतरिक्ष इमेजिंग पसंदीदा पहचान तकनीक है, हालांकि अन्य अधिक पारंपरिक तकनीकें जैसे ऑप्टिकल केर-गेटिंग, समय समाधान विवर्तन, इंटरफेरोमेट्रिक जांच, और टेराहर्ट्ज़ क्षेत्र प्रेरित दूसरी-हार्मोनिक पीढ़ी कुछ अनुप्रयोगों में उपयोगी हैं जहां वास्तविक-अंतरिक्ष इमेजिंग आसानी से नियोजित नहीं है। उदाहरण के लिए, कुछ दसियों माइक्रोमीटर के क्रम पर विशेषता आकार वाली पैटर्न वाली सामग्री इमेजिंग प्रकाश के परजीवी प्रकीर्णन का कारण बनती है। फोनन-पोलरिटॉन का पता लगाना केवल एक अधिक पारंपरिक जांच को केंद्रित करके संभव है, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, क्रिस्टल के एक बेदाग क्षेत्र में। मार्गदर्शन और नियंत्रण ध्रुवीकरण के लिए आवश्यक अंतिम तत्व मार्गदर्शन और नियंत्रण है। स्फटिक तल के समानांतर पूर्ण पार्श्व प्रसार फोनन-ध्रुवीय तरंग दैर्ध्य के क्रम पर मोटाई के क्रिस्टल में फोनन-ध्रुवीय उत्पन्न करके प्राप्त किया जाता है। यह प्रसार को एक या अधिक उपलब्ध स्लैब वेवगाइड मोड में होने के लिए मजबूर करता है। हालांकि, इन तरीकों में फैलाव थोक प्रसार से मौलिक रूप से अलग हो सकता है, और इसका फायदा उठाने के लिए, फैलाव को समझना होगा। फोनन-ध्रुवीय प्रसार का नियंत्रण और मार्गदर्शन निर्देशित तरंग, परावर्तक, विवर्तनशील और फैलाव तत्वों के साथ-साथ फोटोनिक और प्रभावी सूचकांक क्रिस्टल द्वारा भी प्राप्त किया जा सकता है जिन्हें सीधे मेजबान क्रिस्टल में एकीकृत किया जा सकता है। हालांकि, लिथियम नियोबेट, लिथियम टैंटैलेट और अन्य पेरोव्स्काइट सामग्री प्रतिरूपण की मानक तकनीकों के लिए अभेद्य हैं। वास्तव में, एकमात्र एचैन्ट जिसे मामूली रूप से भी सफल माना जाता है, वह है हाइड्रोफ्लोरिक एसिड (एच. एफ.), जो धीरे-धीरे और मुख्य रूप से क्रिस्टल ऑप्टिक अक्ष की दिशा में एचेज करता है। लेजर माइक्रो मशीनिंग फेमटोसेकंड लेजर माइक्रो मशीनिंग का उपयोग 'वायु' छेद और/या गर्तों को एक फेमटोसेकंड लेजर बीम के फोकस क्षेत्र के माध्यम से निर्देशित करके फेरोइलेक्ट्रिक क्रिस्टल में मिल करके उपकरण निर्माण के लिए किया जाता है। .. सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए फेमटोसेकंड लेजर माइक्रो मशीनिंग के लाभों को अच्छी तरह से प्रलेखित किया गया है। संक्षेप में, मल्टीफ़ोटन उत्तेजना के माध्यम से बीम फोकस के भीतर मुक्त इलेक्ट्रॉन बनाए जाते हैं। चूँकि एक फेमटोसेकंड लेजर पल्स की चरम तीव्रता लंबी पल्स या निरंतर तरंग लेजर की तुलना में अधिक होती है, इसलिए इलेक्ट्रॉनों को तेजी से उत्तेजित किया जाता है, एक क्वांटम प्लाज्मा बनाने के लिए गर्म किया जाता है। विशेष रूप से परावैद्युत पदार्थों में, शेष जाली आयनों के प्लाज्मा द्वारा प्रेरित इलेक्ट्रोस्टैटिक अस्थिरता के परिणामस्वरूप इन आयनों का निष्कासन होता है और इसलिए सामग्री का क्षय होता है, जिससे लेजर फोकस क्षेत्र में एक सामग्री शून्य हो जाती है। इसके अलावा, चूंकि नाड़ी की अवधि और क्षय समय पैमाने तापीकरण समय की तुलना में बहुत तेज होते हैं, इसलिए फेमटोसेकंड लेजर माइक्रो मशीनिंग गर्मी से प्रभावित क्षेत्र के प्रतिकूल प्रभावों से पीड़ित नहीं होती है, जैसे कि इच्छित क्षति क्षेत्र के आसपास के क्षेत्रों में दरार और पिघलना। इलेक्ट्रॉनिक फोटोनिक्स पोलारिटन स्पिनट्रॉनिक्स पोलारिटन लेजर बाहरी संदर्भ डेविड डब्ल्यू वार्डः पोलारिटोनिक्सः इलेक्ट्रॉनिक्स और फोटोनिक्स के बीच एक मध्यवर्ती शासन, पीएचडी थीसिस, मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, 2005 भी देखें। यह इस लेख का मुख्य संदर्भ है। बाहरी लिंक एम. आई. टी. में अनुसंधान समूह जिसने ध्रुवीय विज्ञान का आविष्कार किया। संदर्भ फोटोनिक्स नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स सॉलिड स्टेट इंजीनियरिंग