Šangajski institut za optiku i precizne strojeve napreduje u sinergističkoj ekscitonskoj polarizaciji ekscitonskoj Bose Einsteinovoj kondenzaciji

Nedavno je tim istraživača Dong Hongxinga i istraživača Zhang Longa iz Centra za istraživanje infracrvenih optičkih materijala, Odjela za napredne laserske i optoelektroničke funkcionalne materijale, Šangajskog instituta za precizne strojeve optike, Kineske akademije znanosti (SIPM), u suradnji s Istočnokineskim normalnim sveučilištem (ECNU), razriješio je kinetički proces i njegov fizički mehanizam faznog prijelaza iz superfluorescencije u sinergijski eksciton-polariziranu koalescenciju ekscitona u njemu na temelju sustava tankog filma s kalkogenidnim kvantnim točkama, s povezanim rezultatima istraživanja objavljenim kao Povezano istraživanje rezultati su objavljeni u časopisu "Observation of Transition from Superfluorescence to Polariton Condensation in CsPbBr3 Quantum Dots Film". -Znanost i primjene.
Velik broj dipola spontano se sinkronizira vakuumskim poljem kako bi se formirao makroskopski dipolni moment i proizvela kratka i intenzivna eksplozija svjetlosti, takozvana superfluorescencija. Hiperfluorescencija je idealna platforma za proučavanje mehanizma korelacije više tijela u ekscitonskim sustavima i za razvoj svijetlih kvantnih izvora svjetlosti i ultrabrzih optičkih tehnologija. U međuvremenu, karakteristike kooperativnih ekscitona s višim vibronskim intenzitetom pogoduju proučavanju nelinearnih svojstava kooperativnih ekscitona i lakše je ostvariti koalescenciju kooperativnih ekscitona polariziranih ekscitona, što može pomoći u proširenju primjene u poljima kvantne logike vrata, pobude topoloških stanja i tako dalje. Trenutačno još uvijek postoji praznina u proučavanju regulacije snage sprezanja između svjetla i kooperativnih stanja materije i mehanizma faznog prijelaza iz hiperfluorescencije u koekscitonsku polariziranu ekscitonsku kondenzaciju. Realizacija podešavanja snage sprege između svjetla i kooperativnih stanja materije na temelju sustava kvantnih točaka i rješavanje ultrabrzog faznog prijelaza reguliranog optičkim poljem šupljine ključni su za daljnji razvoj i primjenu kvantnih uređaja.
S obzirom na to, istraživači su predložili uvođenje vanjske šupljine za ugađanje snage sprezanja svjetlosti i kooperativnih ekscitona, na temelju raspodijeljene polušupljine Braggovog reflektora na strukturi tankog filma kalkogenidnih kvantnih točaka, što je dokazalo jaki fenomen sprezanja između kooperativnih ekscitona i Braggovog moda, Rabijevog cijepanja od 21,6 meV. Osim toga, tijekom istraživanja uočen je i fenomen koalescencije kooperativnih ekscitona polarizacijski eksciton. Uključeni korelirani ekscitoni pokazuju značajno pojačanje sprezanja, fenomen uglavnom zbog nasumične fazne sinkronizacije uzrokovane sinergističkim učinkom induciranim ekscitonima, što rezultira stvaranjem makroskopskih dipolnih momenata s dosljednim smjerovima polarizacije. Realizacija nove kvazičestične Bose Einsteinove kondenzacije pruža nove mogućnosti za razvoj ultra-uskih podesivih lasera. Osim toga, svojstvo sinergističke ekscitonske polarizirane ekscitonske kondenzacije dvooptičke tvari promiče potencijalne primjene sinergističke ekscitonske polarizirane ekscitonske kondenzacije u kvantnim simulacijama, nekonvencionalnim koherentnim izvorima svjetlosti i potpuno optičkim polarizacijskim logičkim uređajima.
Ovaj rad podupiru Nacionalna zaklada za prirodne znanosti Kine, Shanghai Young Top Talent Program, Shanghai Leading Talent Program i drugi programi.

Slika 1 (a) Shematska struktura filma kvantne točke na DBR supstratu; (b) spektri hiperfluorescencije filma kvantne točke na silicijskoj podlozi i spektri refleksije DBR podloge; (c) kutno razlučni spektri fotoluminiscencije tankog filma superrešetke kvantne točke na DBR-u; (d) Izračun gustoće stanja polariziranog ekscitona u odnosu na kut i valnu duljinu; (e) dijagram derivacije drugog reda na slici (c); i (f) kutno razlučni spektri refleksije DBR-a.