Šanghajski inštitut za optiko in natančne stroje napreduje pri sinergistični ekscitonski polarizaciji eksciton Bose Einsteinova kondenzacija

Nedavno je ekipa raziskovalca Dong Hongxinga in raziskovalca Zhanga Longa iz raziskovalnega centra za infrardeče optične materiale, Oddelek za napredne laserske in optoelektronske funkcionalne materiale, Šanghajski inštitut za optiko preciznih strojev, Kitajska akademija znanosti (SIPM), v sodelovanju z East China Normal University (ECNU), je razrešil kinetični proces in njegov fizikalni mehanizem faznega prehoda iz superfluorescence v sinergijsko ekscitonsko polarizirano koalescenco ekscitonov v njem na podlagi tankoplastnega sistema s halkogenidnimi kvantnimi pikami, pri čemer so povezani rezultati raziskav objavljeni kot Povezana raziskava rezultati so bili objavljeni v reviji "Opazovanje prehoda od superfluorescence do polaritonske kondenzacije v filmu kvantnih pik CsPbBr3". -Znanost in aplikacije.
Veliko število dipolov se spontano sinhronizira z vakuumskim poljem, da tvorijo makroskopski dipolni moment in povzročijo kratek in intenziven izbruh svetlobe, tako imenovano superfluorescenco. Hiperfluorescenca je idealna platforma za preučevanje mehanizma korelacije več teles v ekscitonskih sistemih in za razvoj svetlih kvantnih svetlobnih virov in ultrahitrih optičnih tehnologij. Medtem so značilnosti kooperativnih ekscitonov z višjo vibronsko intenzivnostjo ugodne za preučevanje nelinearnih lastnosti kooperativnih ekscitonov in lažje je uresničiti koalescenco kooperativnih ekscitonov polariziranih ekscitonov, kar lahko pomaga razširiti aplikacije na področjih kvantne logike vrata, vzbujanja topoloških stanj itd. Trenutno še vedno obstaja vrzel v študiji regulacije sklopitvene jakosti med svetlobo in sodelujočimi stanji snovi ter mehanizma faznega prehoda od hiperfluorescence do koekscitonske polarizirane ekscitonske kondenzacije. Za nadaljnji razvoj in uporabo kvantnih naprav sta ključnega pomena uravnavanje sklopitvene jakosti med svetlobo in kooperativnimi stanji materije na podlagi sistema kvantnih pik ter razrešitev ultrahitrega faznega prehoda, ki ga uravnava optično polje votline.
Glede na to so raziskovalci predlagali uvedbo zunanje votline za uravnavanje sklopitvene moči svetlobe in kooperativnih ekscitonov, ki temelji na porazdeljeni pol-votlini Braggovega reflektorja na strukturi tankega filma halkogenidnih kvantnih pik, kar je dokazalo močan sklopitveni pojav med kooperativnimi ekscitonov in Braggovega načina, Rabijev cepitev 21,6 meV. Poleg tega so med študijo opazili tudi pojav koalescence kooperativnih ekscitonov polarizacijski eksciton. Vključeni korelirani ekscitoni kažejo znatno izboljšanje sklopitve, pojav predvsem zaradi naključne fazne sinhronizacije, ki jo povzročajo ekscitoni, inducirani s sinergističnim učinkom, kar ima za posledico nastanek makroskopskih dipolnih momentov z doslednimi smermi polarizacije. Uresničitev nove kvazidelčne Bose Einsteinove kondenzacije zagotavlja nove možnosti za razvoj ultra ozkih nastavljivih laserjev. Poleg tega lastnost sinergistične ekscitonske polarizirane ekscitonske kondenzacije dveh optičnih snovi spodbuja potencialno uporabo sinergistične ekscitonske polarizirane ekscitonske kondenzacije v kvantnih simulacijah, nekonvencionalnih koherentnih svetlobnih virih in povsem optičnih polarizacijskih logičnih napravah.
To delo podpirajo Nacionalna naravoslovna fundacija Kitajske, Šanghajski program za najboljše talente, Šanghajski vodilni program za talente in drugi programi.

Slika 1 (a) Shematska struktura filma s kvantnimi pikami na substratu DBR; (b) hiperfluorescenčni spektri filma s kvantnimi pikami na silicijevem substratu in odbojni spektri DBR substrata; (c) Kotno ločeni fotoluminiscenčni spektri tankega filma supermreže s kvantnimi pikami na DBR; (d) Izračun gostote stanj polariziranega ekscitona glede na kot in valovno dolžino; (e) izpeljanka drugega reda na sliki (c); in (f) kotno ločeni odbojni spektri DBR.