Ekip işbirlikçi eksiton-polariton yoğunlaşması yaratıyor

Güncelleme: 3 Nisan 2024 Etiketler:ekoelelektronikiclt
Kooperatif eksiton-polariton yoğunlaşması oluşturun
Tam örnek yapının şematik diyagramı CsPbBr ile birlikte gösterilmiştir.3 En üst katmanda QD'nin ince filmi ve onun altında silikon bir alt tabaka üzerinde büyütülmüş 16 çift DBR bulunur. Tüm optik deneyler, 10 K sıcaklıkta yüksek vakumlu kapalı helyum döngüsü Dewar'da gerçekleştirilir. Deneyler için, darbe süresi 450 fs olan ve 300 kHz tekrarlı bir femtosaniye lazer (200 nm) kullanılır. pompa kaynağı. Lazer, normal olayda 50x mikroskop hedefi (NA = 0.5) aracılığıyla odaklanır. Süperfloresansın oluşum süreci, kooperatif eksitonların bandının birinci Bragg moduna bağlanarak bölündüğü şekilde gösterilmektedir. Gözlemlenen Rabi bölünme enerjisi yaklaşık 21.6 meV'dir. CEP yoğunlaşması oluşturulur ve özellikleri, pompa yoğunluğunun bir fonksiyonu olarak emisyon yoğunluğunun, enerji değişiminin, tutarlılığın ve çizgi genişliğinin gelişimi yoluyla tanımlanır. Katkı Sağlayanlar: Danqun Mao, Linqi Chen, Zheng Sun, Min Zhang, Zhe-Yu Shi, Yongsheng Hu, Long Zhang, Jian Wu, Hongxing Dong, Wei Xie, Hongxing Xu

Vakum kuantum dalgalanmalarından kaynaklanan ortak bir radyasyon etkisi olan süperfloresan (SF), bir eksiton topluluğunda çok cisimli korelasyon mekanizmalarını incelemek ve parlak kuantum ışık kaynakları üzerinde optik olarak ultra hızlı teknikler geliştirmek için ideal bir platformdur. Son zamanlarda, farklı ışınımsal malzemelere veya farklı çalışma sıcaklıklarına dayalı süperfloresans etkilerinin gözlemlenmesi sıcak bir konu olmuştur. Ancak mevcut çalışmalar esas olarak bilimkurgunun kuruluşunu incelemeye ve tartışmaya odaklanıyor.


'De yayınlanan yeni bir makalede Işık: Bilim ve UygulamalarProfesör Zheng Sun ve Profesör Wei Xie liderliğindeki bilim adamlarından oluşan bir ekip ve Şanghay'daki Doğu Çin Normal Üniversitesi Devlet Anahtar Hassas Spektroskopi Laboratuvarı'ndan meslektaşları, süperfloresan alanının polariton araştırma alanıyla birlikte geliştirilmesini önerdi.

Açıkça, ilk kez sadece süperfloresans etkisini gözlemlemekle kalmayıp aynı zamanda çift ışık alanlarının yeni bir düzenleyici boyutunu dahil ederek dipol topluluğunun kolektif durumunu kontrol etmeyi de iddia ediyorlar. Bu yazıda açıklanan deneysel ve teorik çalışmaları, yeni bir işbirlikçi eksiton-polariton (CEP) yarı parçacığını ve süperfloresanstan CEP yoğunlaşmasına faz geçişini ortaya çıkarmak için güçlü kanıtlar sağlar.

Perovskit kuantum nokta filmi ve basit bir yarım katmanlı Bragg aynasının hafif madde hibrit yapısını gösteriyorlar. İşbirlikçi eksiton-polariton, bir senkronize çıkarma grubunun seçilen bir optik Bragg moduna bağlanmasıyla resmileştirilir. Yoğunluk eşiğinin üzerinde, işbirlikçi ekstraksiyonların hayati rolü nedeniyle alt polariton dalında sıfırdan farklı bir momentum durumunda yoğunlaşma meydana gelir. Faz geçişi, çizgi genişliğinde bir azalmanın, makroskobik tutarlılığın bir artışının yanı sıra hızlandırılmış bir ışınımsal bozulma hızının temel işaretlerini sergiliyor.

Bilim adamları, hibrid yapılarının süperfloresansından CEP yoğunlaşmasına faz geçişinin altında yatan fiziksel mekanizmayı özetliyor: "21.6 meV'lik bir Rabi bölünmesiyle perovskit QD'ler bazlı bir yarı boşlukta kooperatif eksitonlar ve Bragg fotonları arasındaki güçlü eşleşmeyi gösteriyoruz. .”

"İşbirlikçi eksiton-polariton yoğunlaşmasını elde ettik. İlgili ilişkili eksitonların, dev bir dipol oluşturacak şekilde hizalanacak eksitonun rastgele fazlarının senkronizasyonunu indükleyen işbirlikçi etkiye atfedilebilen bağlantı kuvvetini önemli ölçüde arttırdığı kanıtlanmıştır. Dolayısıyla, yoğunlaşmanın bireysel QD seviyesinde mümkün olanın ötesinde gerçekleşmesine izin veriyor" diye ekliyorlar.

"Yeni yarı parçacık yoğunlaşmasının mevcut gösterimi, ultra dar ayarlanabilir lazerlerin geliştirilmesi için yeni potansiyel uygulamalara olanak sağlıyor. Ek olarak, yoğuşma akışını kontrol etme ve dolayısıyla onu çeşitli optoelektronik cihazlar için yapı taşları olarak kullanma olasılığı, böyle bir perovskit QD sisteminin sunduğu başka bir heyecan verici alandır" diyor ekip.