팀은 협력적인 엑시톤-폴라리톤 응축물을 생성합니다.

업데이트: 3년 2024월 XNUMX일 태그 :환경el전자iclt
협동적 엑시톤-폴라리톤 응축물 생성
전체 샘플 구조의 개략도가 CsPbBr과 함께 표시됩니다.3 최상층의 QD 박막과 그 아래의 실리콘 기판에 성장한 16쌍의 DBR. 모든 광학 실험은 10K 온도의 고진공 폐쇄 헬륨 사이클 Dewar에서 수행됩니다. 실험을 위해 펄스 지속 시간이 450fs이고 반복 횟수가 300kHz인 펨토초 레이저(200nm)가 사용되었습니다. 펌프 소스. 레이저는 수직 입사에서 50× 현미경 대물렌즈(NA = 0.5)를 통해 초점을 맞춥니다. 협력적 엑시톤의 밴드가 첫 번째 브래그 모드에 결합하여 분리되는 초형광의 축적 과정이 설명됩니다. 관찰된 Rabi 분할 에너지는 약 21.6meV입니다. CEP 응축이 생성되고 그 특성은 펌프 밀도의 함수로서 방출 강도, 에너지 이동, 일관성 및 선폭의 변화를 통해 식별됩니다. 크레딧: Danqun Mao, Linqi Chen, Zheng Sun, Min Zhang, Zhe-Yu Shi, Yongsheng Hu, Long Zhang, Jian Wu, Hongxing Dong, Wei Xie, Hongxing Xu

진공 양자 변동에서 발생하는 협동 방사 효과인 초형광(SF)은 엑시톤 앙상블에서 다체 상관 메커니즘을 연구하고 밝은 양자 광원에 대한 광학적 초고속 기술을 개발하기 위한 이상적인 플랫폼입니다. 최근에는 다양한 방사성 물질이나 다양한 작동 온도에서 초형광 효과를 관찰하는 것이 뜨거운 주제가 되었습니다. 그러나 현재의 작업들은 주로 SF의 성립 자체에 대한 연구와 논의에 집중되어 있다.


에 게시 된 새로운 종이 있음 빛 : 과학 및 응용Zheng Sun 교수와 Wei Xie 교수가 이끄는 과학자 팀인 상하이 화동사범대학교 정밀 분광학 국가 중점 연구소의 동료들은 폴라리톤 연구 분야와 결합하여 초형광 분야의 개발을 제안했습니다.

명시적으로 그들은 처음으로 초형광 효과를 관찰했을 뿐만 아니라 결합 광 필드의 새로운 조절 차원을 포함함으로써 쌍극자 앙상블의 집합적 상태를 제어할 수 있다고 주장했습니다. 이 논문에 설명된 그들의 실험적, 이론적 작업은 협력적 엑시톤-폴라리톤(CEP)의 새로운 준입자와 초형광에서 CEP 응축으로의 상전이를 밝히는 강력한 증거를 제공합니다.

그들은 페로브스카이트 양자점 필름과 간단한 반층 브래그 거울의 가벼운 물질 하이브리드 구조를 보여줍니다. 협동 엑시톤-폴라리톤은 동기화된 엑시온의 앙상블을 선택된 광학 브래그 모드에 결합함으로써 공식화됩니다. 밀도 임계값 이상에서는 협력적 견인의 중요한 역할로 인해 하부 폴라리톤 가지에서 0이 아닌 운동량 상태에서 응축이 발생합니다. 위상 전이는 선폭 감소, 거시적 일관성 증가 및 방사 붕괴 속도 가속화의 주요 특징을 나타냅니다.

과학자들은 하이브리드 구조의 초형광에서 CEP 응축으로의 상전이에 대한 기본 물리적 메커니즘을 다음과 같이 요약합니다. .”

“우리는 협력적인 엑시톤-폴라리톤 응축을 달성합니다. 관련된 상관 엑시톤은 결합 강도를 상당히 향상시키는 것으로 입증되었으며, 이는 거대 쌍극자를 형성하기 위해 정렬되는 엑시톤의 무작위 위상의 동기화를 유도하는 협력 효과에 기인할 수 있습니다. 따라서 개별 QD 수준에서 가능한 것 이상으로 응축이 발생할 수 있습니다.”라고 덧붙였습니다.

“새로운 준입자 응축에 대한 현재의 시연은 초협폭 가변 레이저 개발을 위한 새로운 잠재적 응용을 가능하게 합니다. 또한 응축 흐름을 제어하여 이를 다양한 광전자 장치의 구성 요소로 활용하는 가능성은 페로브스카이트 QD 시스템이 제공하는 또 다른 흥미로운 분야입니다.”라고 연구진은 말했습니다.