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超高速フォトニクス：超高速スピンレーザー
Nature 568, 7751 doi: 10.1038/s41586-019-1073-y
レーザーは、至る所で応用されるとともに、非平衡現象や協同現象の解明を可能にするモデル系としての役割を持つ。従って、レーザー操作に新奇な概念を導入することによって、新しい応用と基礎的知見の両方がもたらされる可能性がある。電子のスピンと電荷の両方を用いるスピントロニクスは、電荷キャリアスピンと光子スピンを利用するスピンレーザーの開発につながった。今回我々は、一般的な半導体レーザーにおけるキャリアスピンと偏光の結合によって、200 GHz以上という、最良の従来型半導体レーザーを1桁近く上回る室温変調周波数を実現できることを実験的に示す。意外なことに、結果として得られたスピンレーザーのこの超高速動作は、スピントロニクスや従来型レーザーではどちらも一般的に有害であるとされる、短いキャリアスピン緩和時間と大きな屈折率異方性に依存している。今回の結果は、従来の直接変調レーザーの重要な速度限界を克服し、次世代の低エネルギー超高速光通信への展望を開くものである。
