معهد شنغهاي للبصريات والآلات الدقيقة وآخرون يحرزون تقدمًا في دراسة تكاثف بوز-أينشتاين للإكسيتونات المستقطبة التآزرية

مؤخرًا، تمكن فريق Hongxing Dong وLong Zhang، الباحثين من مركز أبحاث المواد البصرية بالأشعة تحت الحمراء، قسم الليزر المتقدم والمواد الوظيفية البصرية الإلكترونية، معهد شنغهاي للبصريات والآلات الدقيقة، الأكاديمية الصينية للعلوم (SIPM)، بالتعاون مع باحثين من جامعة شرق الصين العادية، من حل العملية الحركية والآلية الفيزيائية للانتقال الطوري من فرط الفلورسنت إلى تكاثف الإكسيتون المستقطب المشترك بناءً على نظام الغشاء الرقيق لنقاط الكم الكالكوجينيد. نُشرت نتائج البحث ذات الصلة، بعنوان "مراقبة الانتقال من فرط الفلورسنت إلى تكاثف الاستقطاب في فيلم النقاط الكمومية CsPbBr3"، في Light: Science & Applications (Light -Light: Science & Applications.
تعد فرط الفلورسنت منصة مثالية لدراسة آليات الارتباط بين العديد من الأجسام في أنظمة الإكسيتونات بالإضافة إلى تطوير مصادر الضوء الكمومي الساطعة والبصريات فائقة السرعة. وفي الوقت نفسه، تتميز الجسيمات المشتركة بقوة اهتزازية أعلى، مما يساعد على دراسة الطبيعة غير الخطية للجسيمات المشتركة، ومن الأسهل تحقيق تكاثف الإكسيتون المستقطب للجسيمات المشتركة، مما يساعد على تحقيق التطبيقات في مجالات بوابات المنطق الكمومي وإثارات الحالة الطوبولوجية وما إلى ذلك. في الوقت الحاضر، هناك دراسات قليلة حول تنظيم قوة الاقتران بين الضوء وحالات المادة التعاونية وآلية انتقال الطور من فرط الفلورسنت إلى تكاثف الإكسيتون المستقطب للجسيمات المشتركة. يعد تحقيق ضبط قوة اقتران حالة المادة التعاونية للضوء بناءً على نظام النقاط الكمومية وحل انتقال الطور فائق السرعة الذي ينظمه المجال البصري للتجويف أمرًا بالغ الأهمية لمزيد من تطوير وتطبيق الأجهزة الكمومية.
تقترح هذه الدراسة إدخال تجويف خارجي لضبط قوة الاقتران بين الضوء والإكسيتونات التعاونية، استنادًا إلى بنية أغشية رقيقة من النقاط الكمومية الكالكوجينيدية على نصف تجويف عاكس براج الموزع، مما يوضح ظاهرة الاقتران القوية بين الإكسيتونات التعاونية وأنماط براج مع انقسام رابي بمقدار 21.6 ميجا فولت. علاوة على ذلك، تلاحظ الدراسة ظاهرة اندماج الإكسيتونات المستقطبة للإكسيتونات التعاونية. وجد أن الإكسيتونات المترابطة المعنية تظهر تعزيزًا كبيرًا للاقتران. ويرجع هذا بشكل أساسي إلى مزامنة الطور العشوائية الناجمة عن الإكسيتونات المستحثة بالتأثير التآزري، مما يؤدي إلى تكوين لحظات ثنائية القطب العيانية باتجاهات استقطاب متسقة. يوفر تكاثف بوز-أينشتاين شبه الجسيمي الجديد إمكانيات جديدة لتطوير الليزر القابل للضبط فائق الضيق. بالإضافة إلى ذلك، تعمل خصائص المادة البصرية المزدوجة لتكثيف الإكسيتون المستقطب التآزري على توسيع تطبيقاتها المحتملة في عمليات المحاكاة الكمومية، ومصادر الضوء المتماسكة غير التقليدية، وأجهزة المنطق ذات الاستقطاب البصري الكامل.
يتم دعم العمل البحثي من قبل مؤسسة العلوم الطبيعية الوطنية في الصين، وبرنامج شنغهاي للمواهب الشابة المتميزة، وبرنامج شنغهاي لتدريب المواهب الرائدة.