來(lái)源：《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 第1版 要聞
發(fā)布時(shí)間：2023-12-07
本報(bào)訊（見(jiàn)習(xí)記者孫丹寧）中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員吳凱豐團(tuán)隊(duì)在量子點(diǎn)激子相干動(dòng)力學(xué)研究中取得新進(jìn)展。他們利用磁場(chǎng)調(diào)制的量子拍頻光譜技術(shù)，揭示了通過(guò)磁場(chǎng)調(diào)控鈣鈦礦量子點(diǎn)帶邊激子偏振的原理，實(shí)現(xiàn)了近室溫下激子相干動(dòng)力學(xué)的定量操控。近日，相關(guān)成果發(fā)表于《先進(jìn)材料》。
量子點(diǎn)的帶邊激子精細(xì)結(jié)構(gòu)由電子-空穴交換作用產(chǎn)生，帶邊激子可以按照角動(dòng)量分為明態(tài)和暗態(tài)。由于存在形貌或晶格的對(duì)稱性破缺，明態(tài)激子可以進(jìn)一步裂分為線偏振的一系列激子能級(jí)。這些豐富的激子精細(xì)結(jié)構(gòu)在量子科技領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，既可以用于單光子發(fā)射，也可以實(shí)現(xiàn)激子態(tài)的相干操控。然而，由于明態(tài)激子間的相干壽命較短，觀察以及調(diào)控這一退相干過(guò)程十分困難。
該工作中，研究團(tuán)隊(duì)以CsPbI3量子點(diǎn)為研究對(duì)象，在近室溫下通過(guò)施加磁場(chǎng)，觀察到并調(diào)控了帶邊明態(tài)激子之間的相干動(dòng)力學(xué)。研究發(fā)現(xiàn)，隨著磁場(chǎng)增大，交換劈裂產(chǎn)生的線偏振激子態(tài)逐漸趨近于由塞曼劈裂產(chǎn)生的圓偏振激子態(tài)。在此基礎(chǔ)上，圓偏振光激發(fā)產(chǎn)生的激子相干拍頻會(huì)逐漸被抹除；相反，用線偏振光激發(fā)產(chǎn)生的激子相干拍頻會(huì)越來(lái)越顯著。這些實(shí)驗(yàn)觀測(cè)的相干動(dòng)力學(xué)過(guò)程可以基于Lindblad主方程實(shí)現(xiàn)較好的理論模擬。
該工作展示了近室溫下對(duì)量子點(diǎn)激子本征態(tài)和相干動(dòng)力學(xué)的定量操控，對(duì)于將磁場(chǎng)調(diào)制的激子本征態(tài)和相干態(tài)應(yīng)用于量子信息處理具有啟示意義。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202309420
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