Polariton化学反应研究了光子与分子之间的强烈相互作用,近年来一直在越来越多的兴趣。这种日益增长的注意力的起源在于,当光与物质强烈相互作用时,它可以改变其物理和化学特性。虽然物理学家长期以来一直在研究这种现象1,主要是由于其在各个领域的潜力,从光放大2,3到Quantum Computing不等,但4,5在过去的十年中,化学界才开始专注于极化效应。6,即使在无机材料中存在杂交光 - 物质状态,也已经闻名了一段时间,只有在上个世纪末,也证明了这种强的耦合效果可以通过光腔增强。7这个发现对于偏振化学的发展至关重要。但是,对该领域的最新兴趣和丰富的兴趣来自意识到,通过调整光和化学系统之间的耦合,人们可能能够修改其性质,甚至可以控制化学反应8,例如,修改了间隔系统交叉点和锥形交叉点。9,10个示例包括修改pho-Toisomerization的产生11和有机反应的速率,12-14
18.09.2023 In a paper published today in Nature Communications, researchers from the Paul-Drude-Institut in Berlin, Germany, and the Instituto Balseiro in Bariloche, Argentina, demonstrated that the mixing of confined quantum fluids of light and GHz sound leads to the emergence of an elusive phonoriton quasi-particle – in part a quantum of light (photon), a quantum of sound (声子)和半导体激子。这一发现开辟了一种新颖的方式,可以在光学和微波域之间连贯地转换信息,从而为光子学,光学力学和光学通信技术带来潜在的好处。研究团队的工作从日常现象中汲取灵感:在两个耦合振荡器之间的能量转移,例如,弹簧连接的两个摆(1]。在特定的耦合条件下(称为强耦合(SC)制度),能量连续振荡在两个钟摆之间,因为它们的频率和衰减速率不是未耦合的,它们不再是独立的。振荡器也可以是光子或电子量子状态:在这种情况下,SC制度对于量子状态控制和交换至关重要。在上面的示例中,假定两个摆具有相同的频率,即共振。但是,混合量子系统需要在很大不同频率的振荡器之间连贯的信息传递。在这里,一个重要的例子是在量子计算机网络中。虽然最有前途的量子计算机使用微波炉(即在几个GHz)运行,但使用近红外光子(100 ds THz)有效地传输了量子信息。然后,一个人需要在这些域之间对量子信息的双向传递和相干传递。在许多情况下,微波炉和光子之间的直接转换非常效率低下。在这里,一种替代方法是通过第三个粒子进行介导转换,该粒子可以有效地将微波炉和光子介导。一个好的候选者是晶格的GHz振动(声子)。由Keldysh和Ivanov [2]在1982年奠定了光和声子之间的SC的理论基础,他们预测半导体晶体可以通过另一个准粒子混合光子和声子:exciton-Polariton(exciton-Polariton)(下面:Polariton:Polariton)。极性子从光子和激子之间的强耦合中浮现出来。当声子发挥作用时,它可以将两个极性振荡器与频率恰好与声子的频率不同。如果耦合足够大,即在SC制度中,它会导致
极性子是轻质的准颗粒,可控制纳米级量子材料的光学响应,从而实现片上的通信和局部感应。在这里,我们报告了封装在六角硼(HBN)中的Magne offer-Nedral石墨烯中的Landau-Phonon Polariton(LPP)。这些准颗粒从石墨烯中的狄拉克磁饰模式与HBN中的双曲线声子极化模式的相互作用中脱颖而出。使用红外磁纳米镜检查,我们揭示了在量化的磁场处的真实空间中完全停止LPP传播的能力,违反了常规的光学选择规则。基于LPP的纳米镜检查还分别说明了两个基本多体现象:费米速度的恢复速度和依赖于场的磁性磁性。我们的结果突出了磁性调谐的狄拉克异质结构对精确的纳米级控制的潜力和光 - 物质相互作用的传感。
摘要 — 近来提出了通过太赫兹频率的伪表面等离子体极化子 (SSPP) 超表面进行芯片间信息传播的概念,该概念有望实现高带宽、低串扰和低能耗的数据传输。由于超表面的奇异电磁特性源自其设计的几何图案和周期性,因此制造工艺参数的任何可能变化都可能影响设计图案,从而影响 SSPP 互连的信息容量。在这项工作中,我们研究了超表面几何图案统计变化对 SSPP 互连性能的影响程度。我们还描述了设计适当模拟电路的技术,以便可以实时恢复由工艺变化引起的信号完整性损失。索引术语 — 伪等离子体、互连、可变性、补偿技术
我们预测了一系列不寻常的量子声学现象,这些现象是由完全可调固态平台中的声音-物质相互作用引起的,在该平台中,金刚石中的一系列固态自旋与一维光机械晶体中的量化声波耦合。我们发现,通过使用在光机械相互作用中引入位置相关相的空间变化激光驱动器,可以原位调整机械能带结构,从而导致非常规的量子声音-物质相互作用。我们表明,当自旋与能带共振时,可以发生准手性声音-物质相互作用,可调范围从双向到准单向。当固态自旋频率位于声学带隙内时,我们证明了一种奇异的极化子束缚态的出现,它可以介导长距离可调、奇邻域和复杂的自旋-自旋相互作用。这项工作扩展了目前对量子声子的探索,可以在量子模拟和量子信息处理中得到广泛的应用。
低维ZnO的材料在过去的几十年中引起了很多关注,因为它们在光电设备中的独特电子和光学支持以及潜在的应用。在本教程中,我们将根据激子和相关的激光过程介绍ZnO薄膜和微型/纳米结构的过去和最新发展。首先,我们简要概述了ZnO的结构和频带特性以及线性光学和激子特性。第二,我们引入了一种以各种形式的ZnO激光的反馈机制,从纳米颗粒到纳米线,纳米丝和薄膜。至于反馈机制,对随机激光,Fabry - PérotLasing和耳语画廊模式激光进行了详细的描述。第三,我们讨论了可能的增益机制,即ZnO中的含量增益和电子血浆(EHP)增益。特殊的兴趣也用于Mott载体密度,这是区分激光和EHP对激光贡献的关键参数。最后,引入了基于ZnO微腔的激子激光的最新发展。
解锁光谱对纳米级的真正潜力需要开发稳定和低噪声激光源。在这里,我们开发了一个基于由飞秒纤维激光器泵送的全正常分散纤维的低噪声超脑(SC)来源,并显示出高分辨率,在近芳烃(NIR)区域的频谱分辨出近场测量。具体来说,我们探讨了对无孔径散射型扫描近场光学显微镜(S-SNOM)的减少噪声要求,包括SC的固有脉冲到脉冲波动。我们使用SC的光源来展示第一个NIR,频谱解决的S-SNOM测量,这种情况是最先进的商业SC来源太嘈杂而无法有用。我们在单个测量中绘制了在波长区域的1.34–1.75μm波长区域中表面等离子体偏振子(spp)波的传播,从而实验表征了NIR中SPP的分散曲线。我们的结果代表了一种技术突破,有可能在近场研究中实现低噪声SC来源的广泛应用。
摘要:激子和光子之间的强相互作用会导致激子 - 两极子的形成,与其成分相比,具有完全不同的特性。通过将材料合并到电磁场紧密限制的光腔中,产生了极化子。在过去的几年中,偏光态的放松已被证明可以实现一种新型的能量转移事件,该事件的长度比典型的fo rster rster半径大大大。但是,这种能量转移的重要性取决于短寿命的极化状态有效衰减到可以执行光化学过程的分子局部状态(例如电荷转移或三重态状态)的能力。在这里,我们在强耦合方面定量地研究了极性子与红细胞B的三胞胎状态之间的相互作用。我们使用速率方程模型分析了实验数据,主要采用角度分辨反射率和激发测量值。我们表明,从极化子到三重态的跨系统交叉的速率取决于激发极性状态的能量比对。此外,可以证明,在强耦合方案中,可以大大提高间间穿越速率,直到接近北极星辐射衰减的速率。■引言激子 - 果龙是由于激子与电磁场之间的强烈相互作用而产生的。1,2鉴于从极化元素到分子局部态在分子光物理学/化学和有机电子中提供的机会,我们希望对从这项研究获得的这种相互作用的定量理解将有助于开发Polariton Empowered设备。