Šanghajský institut optiky a přesného strojního zařízení dosáhl pokroku v synergické polarizaci excitonu Exciton Bose Einsteinova kondenzace

Nedávno tým výzkumníka Dong Hongxinga a výzkumníka Zhang Longa z Infrared Optical Materials Research Center, Department of Advanced Laser and Optoelectronic Functional Materials, Shanghai Institute of Optics Precision Machinery, Chinese Academy of Sciences (SIPM), ve spolupráci s East China Normal University (ECNU), vyřešila kinetický proces a jeho fyzikální mechanismus fázového přechodu od superfluorescence k synergicky excitonově polarizované koalescenci excitonů v něm na základě chalkogenidového kvantového systému teček tenkého filmu, přičemž související výsledky výzkumu byly publikovány jako Související výzkum výsledky byly publikovány v časopise "Observation of Transition from Superfluorescence to Polariton Condensation in CsPbBr3 Quantum Dots Film". -Věda a aplikace.
Velký počet dipólů je spontánně synchronizován vakuovým polem, aby vytvořil makroskopický dipólový moment a vytvořil krátký a intenzivní záblesk světla, takzvanou superfluorescenci. Hyperfluorescence je ideální platforma pro studium mnohotělesného korelačního mechanismu v excitonových systémech a pro vývoj jasných kvantových světelných zdrojů a ultrarychlých optických technologií. Mezitím charakteristiky kooperativních excitonů s vyšší vibrační intenzitou přispívají ke studiu nelineárních vlastností kooperativních excitonů a je snazší realizovat koalescenci kooperativních excitonových polarizovaných excitonů, což může pomoci rozšířit aplikace v oblastech kvantové logiky. brány, excitace topologického stavu a tak dále. V současné době stále existuje mezera ve studiu regulace síly vazby mezi stavy světla a kooperativní hmoty a mechanismu fázového přechodu od hyperfluorescence ke koexcitonové polarizované kondenzaci excitonu. Uvědomění si vyladění síly vazby mezi stavy světla a kooperativní hmoty na základě systému kvantových teček a vyřešení ultrarychlého fázového přechodu regulovaného dutinovým optickým polem jsou klíčové pro další vývoj a aplikaci kvantových zařízení.
S ohledem na to vědci navrhli zavést vnější dutinu pro vyladění vazebné síly světla a kooperativních excitonů, na základě distribuované poloviční dutiny Braggova reflektoru na struktuře tenkého filmu chalkogenidových kvantových teček prokázal silný jev spojení mezi kooperativními excitony a Braggův mód, Rabiho štěpení 21,6 meV. Kromě toho byl v průběhu studie také pozorován jev koalescence kooperativního excitonového polarizačního excitonu. Zapojené korelované excitony vykazují významné zesílení vazby, jev způsobený zejména náhodnou fázovou synchronizací způsobenou excitony indukovanými synergickým efektem, což vede k vytvoření makroskopických dipólových momentů s konzistentními polarizačními směry. Realizace nové kvazičásticové Bose Einsteinovy ​​kondenzace poskytuje nové možnosti pro vývoj ultraúzkých laditelných laserů. Kromě toho, vlastnost dvou optických hmot synergické excitonové polarizované excitonové kondenzace podporuje potenciální aplikace synergické excitonové polarizované excitonové kondenzace v kvantových simulacích, nekonvenčních koherentních světelných zdrojích a čistě optických polarizačních logických zařízeních.
Tato práce je podporována National Natural Science Foundation of China, Shanghai Young Top Talent Program, Shanghai Leading Talent Program a dalšími programy.

Obr. 1 (a) Schématická struktura filmu s kvantovou tečkou na substrátu DBR; (b) hyperfluorescenční spektra filmu s kvantovou tečkou na křemíkovém substrátu a spektra odrazivosti substrátu DBR; (c) úhlově rozlišená fotoluminiscenční spektra tenkého filmu supermřížky s kvantovou tečkou na DBR; (d) Výpočet hustoty stavů polarizovaného excitonu v závislosti na úhlu a vlnové délce; (e) derivační graf druhého řádu z obr. (c); a (f) úhlově rozlišená spektra odrazivosti DBR.