- 撤稿有什么影响呢 38
- 复旦大学许杰研究员团队发现肿瘤免 31
- 学术专著的格式与要求 115
- 发表交通与旅游地理相关论文的中文 78
- 中国人民大学应用经济学院魏楚教授 50
- 综述《微循环学杂志》期刊信息 41
- 《中国神经免疫学和神经病学杂志》 47
- 清华大学 材料学院伍晖课题组在锂 62
- 国际核心和国内核心主要代表刊物有 70
- 药物化学sci期刊及分区 49
- 发表数理逻辑与数学基础相关论文的 45
- 北京大学生命科学学院王伟课题组及 64
- 为什么知网查重检测失败了呢 56
- 著作出版全程指导服务 49
- 国际研讨会到底是做什么的?都能带 69
- 中国能源学会 1395
- 江南大学食品学院 23398
- 万利达集团有限公司 20404
- gds 23389
- 上海麦峰医学科技有限公司 1387
- CACRE 7407
- 武汉扬帆四海文化传播有限公司 23412
- 上海广尧商务咨询公司 7377
- 清华大学出版社 23400
- 百奥泰国际会议有限公司 23394
- 兰州理工大学理学院 22378
- 新加坡计算机学会 1449
- IAASE 20385
- 亚太科学与工程研究所 22378
- 瀚宇致业(深圳)文化发展有限公司 7472
- fdgre 23373
- 北京安吉瑞思会展服务有限公司 23376
- 沈阳市平通高薪 20387
- 中国科学院光电技术研究所 17393
- 酒店人旅行网 22400
北京大学材料学院张青课题组实现室温下连续域束缚态中激子极化激元凝聚
2024/05/08
近日,北京大学材料科学与工程学院张青副教授课题组与国家纳米科学中心刘新风研究员课题组、清华大学物理系熊启华教授课题组合作,实现了在室温下连续域束缚态(BICs)中的激子极化激元凝聚,得到的涡旋光束发射具有低发散角、高相干性和奇异拓扑性质;另外还实现了不同离散BIC激子极化激元模式间的快速转换,为激子极化激元器件在集成光子与拓扑光子学领域的实际应用奠定基础。该研究工作以“Exciton Polariton Condensation from Bound States in the Continuum at Room Temperature”为题发表在Nature Communications(DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-024-47669-8)。
激子极化激元是由半导体激子与微腔光子强耦合形成的玻色子准粒子,在较高温度下即可实现非平衡的Bose-Einstein凝聚。其发射具有长程相干性,却无需粒子数反转,在低阈值激光光源开发中备受瞩目。BICs具备理论上无限高的腔品质因子、独特的非辐射特性和拓扑性质。与半导体激子强耦合形成的BIC激子极化激元,不仅能继承BICs的拓扑特性,还展现出在准粒子积累、强非线性相互作用和物性调控方面的巨大潜力。然而,基于传统半导体材料体系的BIC激子极化激元由于材料本身激子结合能较低,通常需要在低温下(液氦温度附近)工作,限制了其进一步应用。为应对该挑战,研究团队采用化学气相沉积法制备得到高质量钙钛矿单晶,后进行聚焦离子束刻蚀加工以构建二维准BIC结构的人工光子晶体。由于钙钛矿半导体单晶具有较大的激子结合能,存在室温下稳定的激子,实现了其与BIC腔光子间的强耦合,真空Rabi劈裂能大于150meV。
图1 钙钛矿单晶激子与BIC腔光子的强耦合
在室温脉冲光泵浦下,研究团队利用自搭建的角分辨荧光/反射光谱系统及迈克尔逊干涉装置,对发射强度非线性增强、线宽窄化、峰位蓝移和时空相干性等进行了细致研究,进一步证实了室温下BIC激子极化激元凝聚的实现。团队基于自搭建的超快光学Kerr门控系统,对角分辨光谱进行时间分辨分析,探究了室温BIC激子极化激元凝聚建立的动力学过程。团队进一步研究了在低温准连续光泵浦下,低阈值操作能力,结果显示,与普通光子激光相比,BIC激子极化激元凝聚的阈值降低了一半以上。
图2 室温BIC激子极化激元凝聚
此外,研究团队通过利用BIC激子极化激元之间的非线性相互作用,并借助延时的双束激光进行精确控制,在构建的二维有限结构中成功实现了多个离散BIC激子极化激元模式之间的快速切换。这种切换的时间尺度小于20皮秒,并且能够保持其发射的拓扑性质不变,为BIC激子极化激元器件发射的全光学调控提供了新思路。
图3 不同离散BIC激子极化激元模式间的快速切换
北京大学材料科学与工程学院2020级直博生宋杰朋和国家纳米科学中心吴宪欣博士、张帅博士为论文共同第一作者。张青、刘新风和熊启华为论文通讯作者。该研究得到北京市杰出青年科学基金和国家自然科学基金项目的支持。
文章来源北京大学新闻网,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
浙江大学与海外合作者在全球农田氮素污染治理的成本收益分析研究中取得进展
清华大学化工系胡山鹰课题组合作构建中国氮-磷耦合循环网络并评估其韧性
清华大学MUST技术团队发表6.5m宽视场巡天望远镜概念设计最新成果
北京大学物理学院高鹏课题组与合作者在原子尺度上揭示极性斯格明子的拓扑相变过程
生命学院魏迪明与医学院曾文文课题组合作开发基于三螺旋的双链DNA折叠方案
沈阳师范大学/中国石油大学(北京)在甲烷低温高效选择性氧化研究方面取得进展
中国科学院大连化学物理研究所实现了化学反应的立体动力学精准调控
第四届计算机图形学、图像与虚拟化研究国际会议(ICCGIV 2024)(2024-05-17)
第九届机电控制技术与交通运输国际学术会议(ICECTT 2024)(2024-05-24)
2024年教育政策与实践研讨会(ICEPP 2024)(2024-05-24)
第三届机电一体化与机械工程国际会议(ICMME2024)(2024-05-24)
2024年电子器件、传感控制技术与光学机械工程国际学术会议(EDSCTOE 2024)(2024-05-25)
第十四届地质和地球物理学国际会议(ICGG 2024)(2024-05-31)
2024年食品工程与农业科学国际会议(ICFEAS 2024)(2024-06-02)
2024年第三届网络、通信与信息技术国际会议(CNCIT 2024)(2024-06-07)
第十届机械工程、材料和自动化技术国际会议(MMEAT 2024)(2024-06-21)
2024年先进机器人,自动化工程与机器学习国际会议(ARAEML 2024)(2024-06-28)
2024兽医学、神经医学与临床医学国际会议(ICVMNCM 2024)(2024-6-25)
第五届语言、艺术与文化交流国际学术会议(ICLACE 2024)(2024-5-31)
2024年光电子、通信与半导体材料国际学术会议(ICOCSM 2024)(2024-5-25)
2024 年第二届机器人,机器学习与信号处理国际会议(RMLSP 2024)(2024-6-21)
2024年地热勘探与气候变化国际学术会议(ICGECC 2024)(2024-6-30)
2024水动力学、电力系统与能源技术国际会议(IHPSET 2024)(2024-6-26)
2024教育、语言与文化传播国际学术会议(ICELCC 2024)(2024-5-30)
2024年新能源、环境工程与可再生利用国际学术会议(NEEERU 2024)(2024-6-29)
2024第二届通信工程与人工智能国际学术会议(ICCEAI2024)(2024-7-23)
2024年应用计算智能、信息学与大数据国际会议(ACIIBD 2024)(2024-7-26)