Шанхайският институт по оптика и прецизни машини и други постигат напредък в изследването на кондензацията на Бозе-Айнщайн на синергични екситонни поляризирани екситони

Наскоро екипът на Hongxing Dong и Long Zhang, изследователи от Изследователския център за инфрачервени оптични материали, Отдел за съвременни лазерни и оптоелектронни функционални материали, Шанхайски институт по оптика и прецизни машини, Китайска академия на науките (SIPM), заедно с изследователи от Източнокитайският нормален университет са разрешили кинетичния процес и физическия механизъм на фазовия преход от хиперфлуоресценция към коекситонна поляризирана екситонна кондензация на базата на тънкослойна система от халкогенидни квантови точки. Резултатите от свързаните изследвания, озаглавени Наблюдение на прехода от суперфлуоресценция към кондензация на поляритон във филм с квантови точки CsPbBr3, бяха публикувани в Light: Science & Applications (Light -Light: Science & Applications.
Хиперфлуоресценцията е идеална платформа за изучаване на корелационни механизми на много тела в екситонни системи, както и за разработване на ярки квантови източници на светлина и ултрабърза оптика. Междувременно коекситоните се характеризират с по-висока вибронна сила, което е благоприятно за изследване на нелинейната природа на коекситоните и е по-лесно да се реализира коекситонната поляризирана екситонна кондензация, което е полезно за реализиране на приложенията в полетата на квантовите логически порти, възбуждания на топологични състояния и т.н. Понастоящем има малко проучвания за регулирането на силата на свързване между светлинните и кооперативните състояния на материята и механизма на фазовия преход от хиперфлуоресценция към коекситонна поляризирана екситонна кондензация. Реализирането на настройка на силата на свързване на светлинно-кооперативното състояние на материята въз основа на системата на квантовите точки и разрешаването на ултрабързия фазов преход, регулиран от оптичното поле на кухината, са от решаващо значение за по-нататъшното развитие и прилагане на квантови устройства.
Това изследване предлага въвеждането на външна кухина за настройване на силата на свързване между светлината и кооперативните екситони, базирано на структурата на тънки филми от халкогенидни квантови точки върху полукухината на разпределен рефлектор на Bragg, демонстрира феномена на силно свързване между кооперативните екситони и Bragg режими с разделяне на Rabi от 21,6 meV. Освен това, изследването наблюдава феномена на сливане на поляризирани екситони на кооперативни екситони. Установено е, че включените корелирани екситони показват значително усилване на свързването. Това се дължи главно на произволната фазова синхронизация, причинена от индуцираните от синергичния ефект екситони, което води до образуването на макроскопични диполни моменти с последователни посоки на поляризация. Новата квазичастична кондензация на Бозе-Айнщайн предоставя нови възможности за разработването на ултра-тесни регулируеми лазери. В допълнение, свойствата на две оптични материи на синергичната екситонна поляризирана екситонна кондензация разширяват потенциалните й приложения в квантови симулации, неконвенционални кохерентни светлинни източници и изцяло оптични поляризационни логически устройства.
Изследователската работа е подкрепена от Националната природонаучна фондация на Китай, Shanghai Young Top Talent Program и Shanghai Leading Talent Training Program.