Electromagnetically induced transparency with localized impurity electron spins in a semiconductor
| Promotie: | Dhr. A. Chaubal |
| Wanneer: | 16 februari 2018 |
| Aanvang: | 11:00 |
| Promotor: | prof. dr. ir. C.H. (Caspar) van der Wal |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Fundamenteel onderzoek naar veiliger glasvezelverbinding
Alok Chaubal onderzocht technieken gericht op het begrijpen en verbeteren van de productie, controle en detectie van kwantumtoestanden van materie en optische velden. De centrale vraag was of een effect dat bekend staat als Elektromagnetische Inductie van Transparantie (EIT) is te realiseren via de spin van elektronen in een halfgeleider.
EIT vormt de basis voor een reeks kwantummechanische controlemechanismen die koppeling van optische velden met stabiele spintoestanden gebruiken. EIT treedt op als twee optische velden elk een overgang aanslaan tussen een van twee spintoestanden en een gezamenlijke geëxciteerde toestand. Dit geeft toepassingsmogelijkheden waarbij informatie wordt uitgewisseld tussen optische pulsen en een geheugenfunctie in materiaal, en waarbij de informatieverwerking zich kwantummechanisch gedraagt. Zulke kwantummechanische informatieverwerking maakt optische communicatie in glasvezelnetwerken veiliger.
Een belangrijk resultaat van het onderzoek van Chaubal is de demonstratie van EIT in het halfgeleider materiaal GaAs (gallium arsenide). Hij gebruikte de spin van elektronen die gelokaliseerd zijn op donor-atomen in het materiaal. Verder beschrijft Chaubal de experimenten die het fundament legden voor dit resultaat en experimenten die de grenzen en mogelijkheden van het EIT effect verder verkenden. Dit betreft onder meer spectroscopie van de optische overgangen van de donor-atomen, studies van de koppelingen tussen de spins van donor-elektronen en hun halfgeleider omgeving en het ontwerp en de ontwikkeling van unieke wetenschappelijke instrumenten voor dit onderzoek.
Het promotieonderzoek van Alok Chaubal vond plaats op de afdeling Fysica van Nano Devices van het Zernike Institute for Advanced Materials met financiering van FOM (nu NWO). Hij werkt inmiddels als Engineer bij incubator Bright Society (Eindhoven).