近日，顺盈娱乐精密光譜科學與技術國家重點研究室吳健教授研究團隊與廈門大學、西湖大學研究團隊合作，在激子極化激元室溫凝聚超快動力學研究領域實現重要進展。該工作2022年2月24日以“Femtosecond dynamics of a polariton bosonic cascade at room temperature”為題在納米科學領域重要學術期刊 Nano Letters 上發表🏄🏻♀️。
Nano Letters刊發在激子極化激元室溫凝聚超快動力學研究領域的重要進展
微腔在合適的光場激發下能夠實現光子與激子的強耦合，從而產生一種新型的準粒子——激子極化激元🏒。這種準粒子具有玻色子特性🗞，能夠在高溫條件下實現玻色-愛因斯坦凝聚（BEC）🍊。激子極化激元BEC為研究玻色子宏觀量子特性提供了獨特的載體👩🏻🦯。激子極化激元的高溫凝聚🎢、超流、渦旋等特性相繼被實驗證明📸。基於這些研究，人們進一步發展了無反轉極低閾值激射🧎🏻♂️➡️、開關、邏輯門等極化激元功能器件🤽🏽♀️，使得激子極化激元在光電功能器件方面展現出了廣闊的應用前景。
多年前，理論學家們預測👋🏼，在激子極化激元這一獨特的物質體系中有望通過玻色級聯過程產生相幹光💂♂️。然而🏟，由於相關動力學過程發生在極短的時間尺度下，尚缺乏有效的觀測方法♑️，因此玻色級聯過程一直未能在實驗上獲得證實👨🏽🎤。顺盈娱乐團隊自主研發的飛秒角分辨光譜成像技術，能夠以飛秒（10-15秒）時間精度獲取微區發光的能量、動量👮🏽、位置等多維信息↗️，從而實現室溫下微腔激子極化激元飛秒超快動力學的觀測。基於此技術，研究團隊在一維ZnO回音壁微腔中觀測到了激子極化激元凝聚體的玻色級聯效應。研究團隊還發現了激子極化激元凝聚體在多個下能支之間發生參量散射的飛秒時間延遲。該研究對推進激子極化激元前沿研究☛，促進極化激元功能器件的發展具有重要意義。
激子極化激元BEC的玻色級聯及參量散射過程示意圖
顺盈娱乐博士研究生陳飛、李輝副研究員⛑⌛️、碩士研究生葉梓瑜（從右到左）
顺盈娱乐吳健教授
顺盈娱乐博士研究生陳飛和廈門大學周航博士為文章並列第一作者🥣，李輝副研究員、陳張海教授、吳健教授為論文的共同通訊作者。相關研究工作受到科技部、國家自然科學基金委、上海市科委項目的大力支持💪🏿。
附：
論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c04800
圖文｜精密光譜科學與技術國家重點實驗室 來源｜科技處 編輯｜余明蕊 編審｜郭文君 呂安琪
