_ Echipa creează exciton-polariton cooperativ condensat

Superfluorescența (SF), ca efect de radiație de cooperare care provine din fluctuațiile cuantice în vid, este o platformă ideală pentru studiul mecanismelor de corelare a mai multor corpuri într-un ansamblu de excitoni și pentru dezvoltarea tehnicilor optic ultrarapide pe lumină cuantică strălucitoare surse. Recent, observațiile efectelor superfluorescenței bazate pe diferite materiale radiative sau la diferite temperaturi de lucru au fost un subiect fierbinte. Cu toate acestea, lucrările actuale se concentrează în principal pe studierea și discutarea înființării SF în sine.

Într-o nouă lucrare publicată în Light: Science & Applications, o echipă de oameni de știință, condusă de profesorul Zheng Sun și profesorul Wei Xie și colegii de la State Key Laboratory of Precision Spectroscopy, East China Normal University din Shanghai au propus dezvoltarea câmpului superfluorescenței în combinație cu domeniul de cercetare al polaritonilor.

Explicit, susțin pentru prima dată nu numai pentru a observa efectul de superfluorescență dar și pentru a controla starea colectivă a ansamblului de dipol prin includerea unei noi dimensiuni de reglare a câmpurilor luminoase de cuplare. Lucrările lor experimentale și teoretice, descrise în această lucrare, oferă dovezi puternice pentru dezvăluirea unei noi cvasi-particule de exciton-polariton cooperant (CEP) și tranziția de fază de la superfluorescență la condensarea CEP.

Ei demonstrează o lumină ușoară. -structura hibridă a materiei a unui film cu puncte cuantice de perovskit și a unei simple oglinzi Bragg cu jumătate de strat. Excitonul-polaritonul cooperant este formalizat prin cuplarea unui ansamblu de excții sincronizate la un mod optic Bragg selectat. Peste pragul de densitate, condensarea are loc la o stare de impuls diferită de zero pe ramura polaritonului inferior, datorită rolului vital al excțiilor cooperative. Tranziția de fază prezintă semne cheie ale unei scăderi a lățimii liniei, o creștere a coerenței macroscopice, precum și o rată accelerată de dezintegrare radiativă.

Oamenii de știință sintetizează mecanismul fizic de bază pentru tranziția de fază de la superfluorescență. la condensarea CEP a structurii lor hibride: „Demonstrăm cuplarea puternică dintre excitonii cooperanți și fotonii Bragg într-o jumătate de cavitate pe bază de perovskit QDs cu o scindare Rabi de 21,6 meV.”

„Reușim cooperarea. Condensarea exciton-polariton.Excitonii corelați implicați s-au dovedit că îmbunătățesc considerabil puterea de cuplare, ceea ce poate fi atribuit efectului de cooperare care induce sincronizarea fazelor aleatorii ale excitonului care urmează să fie aliniat pentru a forma un dipol gigant. Prin urmare, permite condensarea să aibă loc dincolo de ceea ce este posibil la nivel individual QD”, adaugă ei.

„Demonstrația actuală a noii condensare cvasiparticule permite noi aplicații potențiale pentru dezvoltarea laserelor reglabile ultra-înguste. În plus, posibilitatea de a controla fluxul de condens și, prin urmare, de a-l exploata ca elemente de bază pentru diferite dispozitive optoelectronice este un alt domeniu interesant oferit de un astfel de sistem QDs perovskit”, spune echipa.

(Fluierul)