Abstrak
Perovskit menunjukkan atribut luar biasa yang membuatnya sangat cocok untuk fotovoltaik dan pemancar optik multiparameter. Manfaat ini muncul dari kekuatan osilatornya yang tinggi, penyerapan surya yang sangat baik, dan sifat pengangkutan muatan yang unggul. Menjelajahi status kuantum banyak badan dalam perovskit menawarkan jalur yang menjanjikan untuk memajukan aplikasinya dari bahan optoelektronik konvensional ke operasi kuantum ultracepat yang mutakhir–area penelitian yang dinamis. Para peneliti telah mengamati transisi signifikan dari superfluoresensi (SF) ke superfluoresensi yang ditingkatkan rongga (CESF) saat digabungkan dengan mode galeri bisikan. Di sini, pembentukan status kuantum kolaboratif eksiton dalam ansambel titik kuantum menggunakan perovskit halida timbal ditunjukkan, yang menunjukkan SF dan CESF. Temuan menunjukkan bahwa rongga meningkatkan waktu koherensi eksiton kolektif hampir tiga kali lipat. Namun, koherensi dalam CESF lebih rentan terhadap medan cahaya eksternal, terutama saat menggunakan berkas kedua sebagai gangguan dalam spektroskopi beresolusi waktu. Waktu pembangunan kembali koherensi terjadi pada skala waktu yang sangat singkat yaitu 8 ps. Dalam kondisi CESF, radiasi terstimulasi menghasilkan emisi terpolarisasi linier tinggi hingga
yang dapat dipertahankan selama lebih dari 10 ps. Sebaliknya, polarisasi tersebut dapat diabaikan dalam SF. Hasil ini menggarisbawahi potensi aplikasi dalam perangkat kuantum yang sangat cepat dan kompatibel dengan fotolistrik menggunakan superlattice berbasis perovskit.
1 Pendahuluan
Memahami, melindungi, dan memanipulasi koherensi kuantum sangat penting untuk menerapkan teknologi informasi kuantum berbasis foton. [ 1 ] Titik kuantum (QD), dengan kepadatan keadaan yang sangat tinggi yang dihasilkan dari efek kurungan kuantum, sangat cocok untuk operasi gerbang semua-optik dalam pemrosesan informasi kuantum ultracepat. [ 2 , 3 ] Tidak seperti QD semikonduktor anorganik lainnya, halida timbal cesium di mana X = Cl, Br, atau I) titik kuantum perovskit (PQD) menunjukkan kopling spin-orbit yang signifikan dalam pita konduksi, yang digabungkan dengan efek Rashba. Hal ini menghasilkan eksiton energi terendah yang merupakan triplet terang, yang mengarah pada laju emisi 20 kali lebih cepat pada suhu kamar dan 1.000 kali lebih cepat pada suhu kriogenik dibandingkan dengan QD semikonduktor lainnya. [ 4 ] Akibatnya, PQD ini memfasilitasi emisi foton tunggal yang sangat koheren [ 5 ] dan memungkinkan interferensi Hong–Ou–Mandel, [ 6 ] berkat kemampuannya untuk mencapai waktu koherensi optik yang mendekati waktu hidup radiatifnya.
Untuk mencapai waktu koherensi optik yang mendekati dua kali waktu emisi spontan, dua metode utama dapat digunakan: meningkatkan momen dipol transisi melalui emisi kooperatif dan memanfaatkan rongga optik untuk meningkatkan rekombinasi radiatif melalui efek Purcell. [ 1 , 5 , 7 ] Atom-atom yang tidak dapat dibedakan yang diposisikan berdekatan
adalah panjang gelombang foton) dapat menunjukkan emisi foton kooperatif karena fluktuasi kuantum vakum, sebuah fenomena yang dikenal sebagai superfluoresensi (SF). [ 8 ] Ensemble eksiton menghasilkan keadaan multipartikel terjerat, yang dikenal sebagai keadaan Dicke, [ 9 ] menyediakan platform kuantum banyak-tubuh yang ideal untuk pemrosesan informasi kuantum dan aplikasi komputasi. Proses SF yang cepat dan intens telah diamati di berbagai sistem banyak-tubuh, termasuk gas atom dan molekul dalam sel optik [ 10 , 11 ] dan sistem keadaan padat tertentu [ 12 – 14 ] seperti agregat QD semikonduktor. [ 15 – 19 ] Baru-baru ini, amplifikasi radiasi terstimulasi, yang dikenal sebagai superfluoresensi yang ditingkatkan rongga (CESF), telah diamati. Kemajuan ini dikaitkan dengan pengaturan PQD menjadi superlattice yang padat dan teratur atau rekayasanya dalam rongga dielektrik. [ 7 , 20 – 22 ] Faktanya, waktu koherensi dalam superlattice dalam kondisi SF telah meningkat empat kali lipat dibandingkan dengan titik kuantum yang tidak berpasangan. [ 17 ] Namun, waktu koherensi yang terkait dengan CESF belum ditetapkan dengan jelas.
Di sini, kami menunjukkan penciptaan keadaan kuantum kolaboratif eksiton dalam ansambel titik kuantum menggunakan perovskit halida timbal, yang secara efektif menampilkan SF dan CESF. Hasil kami menunjukkan bahwa rongga meningkatkan waktu koherensi eksiton kolektif dari 0,47 menjadi 1,37 ps, mendekati batasan kuantum. Lebih jauh, koherensi dalam CESF lebih responsif terhadap medan cahaya eksternal, khususnya ketika berkas kedua digunakan sebagai gangguan dalam spektroskopi beresolusi waktu. Dalam skenario ini, kedua waktu koherensi menurun dengan cepat, dengan pembangunan kembali koherensi CESF yang signifikan terjadi pada skala waktu yang sangat singkat yaitu 8 ps, dibandingkan dengan SF. Kami juga menunjukkan bahwa radiasi terstimulasi dalam kondisi CESF dapat menghasilkan emisi polarisasi linier tinggi hingga
dalam kondisi stabil. Selain itu, pengukuran polarisasi linier dinamis menunjukkan bahwa polarisasi ini dapat mencapai 93,5% dalam CESF dan dipertahankan selama lebih dari 10 ps karena peningkatan signifikan dalam kepadatan foton yang dipancarkan secara kooperatif; sebaliknya, polarisasi tersebut tidak diamati dalam SF normal. Peningkatan luar biasa dalam waktu koherensi, ditambah dengan fenomena emisi kooperatif yang diamati, dapat membuka kemungkinan baru dalam pemrosesan informasi kuantum. Kemajuan ini dapat membuka jalan bagi sumber cahaya kuantum yang lebih efisien, memori kuantum yang lebih baik, dan komponen penting lainnya yang penting bagi teknologi kuantum generasi berikutnya.
2 Hasil dan Pembahasan
Ketika eksiton dalam sistem mencapai keseimbangan antara interaksi dan pemisahan lingkungan, eksiton tersebut berhenti menunjukkan sifat-sifat individual dan dapat diperlakukan sebagai entitas kolektif. Eksiton-eksiton ini menyinkronkan fase-fasenya melalui medan cahaya umum, membentuk asosiasi yang menghasilkan emisi spontan kolektif, yang dikenal sebagai SF. Tidak seperti emisi spontan yang diperkuat, SF adalah fenomena radiasi koheren kolektif yang dicirikan oleh emisi tertunda
Di mana adalah jumlah eksiton yang digabungkan), intensitas sesaat maksimum sebanding dengan dan durasi berbanding terbalik dengan
karena momen dipol transisi yang besar. [ 17 ] Dalam penelitian kami, kami menggunakan superlattice yang dirakit dari bahan yang dikemas rapat
QD, seperti yang ditunjukkan dalam mikrograf elektron pemindaian beresolusi tinggi pada Gambar S1 (Informasi Pendukung). Untuk menghambat dephasing dengan lebih baik, kami menempatkan sampel dalam Dewar pada suhu kriogenik 10 K untuk pengujian optik (konfigurasi eksperimen terperinci dapat ditemukan di Bagian Eksperimen dan Gambar S2 , Informasi Pendukung). Perlu dicatat bahwa efek dering Burnham-Chiao tidak diamati di sini. Ketidakhadiran ini telah dibahas secara luas dalam makalah kami sebelumnya. [ 22 , 23 ]
Gambar 1 mengilustrasikan mekanisme dasar SF dan CESF. Rongga mikro dapat memungkinkan interaksi cahaya-materi yang lebih lama. Menetapkan mode resonansi yang stabil memerlukan pencocokan vektor gelombang dan kerapatan eksiton ambang batas. Di bawah ambang batas ini, ensembel eksiton memancarkan pulsa optik yang pendek dan intens (Gambar 1a ) setelah waktu sinkronisasi fase, dengan arah radiasi ditentukan oleh sifat intrinsik ansambel eksiton. Spektrum SF memuncak pada sekitar 532 nm, dengan lebar penuh pada setengah maksimum (FWHM) sekitar 5,5 nm (Gambar 1b ). Ketika kerapatan pemompaan optik melampaui ambang batas, peningkatan kerapatan dipol menyebabkan ansambel eksiton pemancar SF untuk sepenuhnya berpasangan dengan medan optik rongga, menghasilkan CESF (Gambar 1c ). Di sini, rongga terutama menentukan arah radiasi. Akibatnya, fotoluminesensi (PL) dari superlattice menunjukkan pergeseran merah (535,5 nm) dan lebih sempit (FWHM
Puncak emisi 0,5 nm) (Gambar 1d ). Bentuk kubik superlattice PQD memungkinkan mode galeri bisikan yang stabil, seperti yang ditunjukkan oleh simulasi teoritis (Gambar S3 , Informasi Pendukung). Selain itu, pengukuran intensitas transien maksimum dan masa pakai PL di berbagai kepadatan daya pompa (seperti yang ditunjukkan pada Gambar S4 , Informasi Pendukung) memvalidasi ambang batas transisi untuk SF dan CESF.
Gambar 1
Buka di penampil gambar
Presentasi PowerPoint
Karakteristik Spektral SF dan CESF dalam Superlattice PQD. a) Penggambaran skematis SF. b) Spektrum PL SF yang dinormalisasi, direkam pada kerapatan eksitasi sekitar
. c) Penggambaran skema CESF, yang mengilustrasikan bahwa setelah kepadatan laser eksitasi melampaui ambang batas, mode galeri bisikan dimulai, yang mengakibatkan munculnya efek CESF dengan peningkatan kepadatan dipol kolektif. d) Spektrum PL CESF yang dinormalisasi, diperoleh pada kepadatan eksitasi sekitar
Ambang batas kepadatan eksitasi untuk superlattice PQD adalah sekitar.
Khususnya, pelebaran energi emisi terstimulasi secara signifikan lebih sempit dibandingkan dengan SF.
Meskipun emisi kooperatif dari superlattice PQD menunjukkan waktu koherensi yang lebih lama daripada emisi spontan dari PQD yang tidak berpasangan, [ 17 ] hal ini masih jauh lebih pendek daripada waktu koherensi dari masing-masing PQD. Secara khusus, masing-masing PQD dapat mencapai waktu koherensi hingga 80 ps dan menunjukkan pelebaran energi pada urutan puluhan
[ 4 , 5 , 24 ] Namun, QD yang digunakan dalam proses perakitan mandiri kami tidak sepenuhnya seragam ukurannya. Distribusi ukuran menunjukkan dimensi nanokristal khas sekitar 11
2 nm, [ 7 ] mengakibatkan sedikit variasi dalam PL mereka. Akibatnya, pelebaran energi superlattice yang dirakit meluas hingga puluhan meV, dengan waktu koherensi sekitar ratusan femtodetik. Karena sedikit variasi dalam ukuran PQD dalam superlattice, sistem tersebut mungkin berisi beberapa domain dipol kooperatif dengan energi radiasi yang berbeda, semuanya berkontribusi pada sinyal SF secara bersamaan, sehingga mengurangi koherensi keseluruhan. Untuk menyelidiki fenomena ini, kami mengukur waktu koherensi orde pertama PL pada kepadatan pemompaan yang berbeda menggunakan interferometer Michelson. Hal ini memungkinkan kami untuk memantau perubahan dalam pola interferensi, sehingga mengukur waktu koherensi fase pada interval yang berbeda. Mengingat ketidakteraturan area ruang nyata superlattice PQD (Gambar S5b , Informasi Pendukung), kami merancang eksperimen untuk memompa sampel dengan diameter
dan mengumpulkan data dalam ruang-k. Transformasi dari ruang nyata ke ruang-k dicapai dengan menambahkan lensa di lintasan optik. Diagram lintasan cahaya ini disajikan dalam Gambar S5a (Informasi Pendukung). Gambar 2a,b menunjukkan interferogram SF dan CESF yang direkam pada waktu tunda 0,6 ps. Khususnya, pinggiran interferensi tidak ada dalam SF tetapi dapat dibedakan dalam kondisi CESF. Dengan memvariasikan waktu tunda antara dua lengan interferensi, kami memperoleh visibilitas pinggiran yang sesuai Pada Gambar 2a,c digunakan filter bandpass 2 nm untuk mempersempit rentang energi medan radiasi yang terdeteksi hingga sekitar 10 meV. Berdasarkan hubungan ketidakpastian energi-waktu adalah konstanta Planck, pelebaran energi ini sesuai dengan waktu koherensi 0,4 ps, yang sejalan dengan hasil eksperimen untuk kasus SF. Dengan meningkatkan kerapatan eksitasi ke dalam rezim CESF, puncak CESF (2 meV, puncak tajam dalam inset) menjadi lebih sempit daripada rentang energi yang terdeteksi, dan proporsi sinyal CESF dibandingkan dengan total sinyal yang terdeteksi menjadi cukup besar. Akibatnya, FWHM dari visibilitas pinggiran garis merah tumbuh hingga 1,37 ps, mendekati batasan teoritis 2 ps untuk kasus pelebaran energi 2 meV. Gambar 2d menunjukkan bahwa medan radiasi yang tidak difilter menunjukkan visibilitas pinggiran yang lebih rendah pada
dibandingkan dengan kasus yang difilter (Gambar 2c ). Bahkan ketika kepadatan eksitasi mencapai kondisi CESF, visibilitas pinggiran tetap di bawah 0,7, dan
kurang dari 0,2 ps. Hal ini karena, dalam kondisi tersebut, sistem berisi beberapa ensembel dipol kooperatif dengan energi radiasi yang berbeda, yang mengurangi koherensi medan radiasi dan menyebabkan efek SF menghadirkan puncak spektral dengan pelebaran energi 20 meV. Dengan demikian, waktu koherensi tidak dapat melebihi 0,2 ps. Bahkan ketika kerapatan eksitasi melampaui ambang batas, amplifikasi terstimulasi yang koheren menyebabkan puncak CESF memiliki pelebaran energi yang sempit. Namun, hal ini hanya memberikan kontribusi yang kecil terhadap sinyal radiasi. Akibatnya, koherensi medan radiasi tetap ditentukan terutama oleh efek SF, yang menghasilkan
nilai untuk garis biru dan merah. Sebagai referensi, kami juga menyertakan pengukuran waktu koherensi cahaya putih pada resolusi spektral yang berbeda.
Nilai garis hitam secara konsisten tetap kecil, sesuai dengan karakteristik cahaya termal. Pengukuran yang sama dilakukan pada superlattice PQD lainnya, dan hasil serupa ditunjukkan pada Gambar S6 (Informasi Pendukung).
Gambar 2
Buka di penampil gambar
Presentasi PowerPoint
Sifat koherensi orde pertama SF dan CESF pada resolusi spektral yang bervariasi. a,b) Interferogram k-space SF dan CESF direkam menggunakan interferometer Michelson setelah berkas melewati filter bandpass 2 nm, dengan kedua waktu tunda ditetapkan pada sekitar 0,6 ps. Hasil ekstraksi intensitas yang sesuai pada
ditampilkan di sebelah kanan. c,d) Data visibilitas pinggiran interferensi untuk cahaya putih (kotak hitam), SF (segitiga biru), dan CESF (bola merah) diperoleh dalam dua kondisi yang berbeda. Waktu koherensi yang diukur adalah 0,09, 0,47, dan 1,37 ps dengan penyaringan bandpass 2-nm yang secara selektif menangkap sinyal radiasi dalam rentang energi 2,32 hingga 2,33 eV, dan masing-masing adalah 0,06, 0,12, dan 0,13 ps tanpa penyaringan monokromatik. Area abu-abu dalam sisipan mewakili lebar pita filter bandpass, yang menunjukkan rentang energi yang dapat ditransmisikan.
Secara umum, karakteristik polarisasi linier cahaya terkait erat dengan pemilihan mode medan cahaya rongga mikro. Ketika kepadatan pemompaan melebihi ambang batas yang masuk dalam CESF, emisi dapat diperlakukan sebagai cahaya terpolarisasi elips, dengan derajat polarisasi linier (DLP) spektrum terintegrasi waktu diekstraksi pada sekitar 75,0
3,5%. Namun, DLP kira-kira nol selama interval SF. Garis padat pada Gambar 3a menunjukkan hasil pemasangan teoritis berdasarkan fungsi Rincian metode pemasangan diilustrasikan dalam Gambar S7 (Informasi Pendukung), yang dapat ditemukan di Bagian S7 (Informasi Pendukung). Untuk menunjukkan pembentukan dan peluruhan polarisasi, kami menggunakan metode pengukuran vektor Stokes, mengukur intensitas PL yang diselesaikan waktu pada empat sudut (detail dalam Bagian S6 , Informasi Pendukung) untuk menghitung SF dan CESF DLP menggunakan kamera beruntun (Gambar 3b ). Intensitas PL yang diselesaikan waktu (grafik atas) menunjukkan FWHM CESF sekitar 6 ps, sedangkan SF melebihi 40 ps, konsisten dengan hasil kami sebelumnya. [ 7 , 23 ] Yang terpenting, grafik bawah pada Gambar 3b menunjukkan CESF menunjukkan polarisasi linier yang kuat, sedangkan DLP SF tetap rendah (garis hijau putus-putus pada 0,1), yang menunjukkan tidak ada polarisasi linier yang signifikan. Menggabungkan intensitas PL dan DLP pada interval CESF dari waktu ke waktu menunjukkan peningkatan DLP yang cepat dengan peningkatan intensitas PL yang tajam, karena emisi kooperatif dan efek rongga. Kami juga menemukan intensitas PL maksimum selaras dengan DLP maksimum. Namun, FWHM dari DLP (16 ps) hampir tiga kali lipat dari intensitas PL (6 ps). Kami mengaitkan hal ini dengan eksiton keadaan kolektif yang secara kooperatif memancarkan foton, yang secara signifikan meningkatkan kerapatan foton. Setelah kerapatan melampaui ambang batas rongga, cahaya yang dipancarkan menunjukkan polarisasi yang sangat linier karena pemilihan mode rongga mikro. DLP kemudian mempertahankan level yang tinggi, seolah-olah memasuki dataran tinggi fase CESF. Selama peluruhan, keadaan beralih dari fase CESF ke fase SF, dengan DLP turun ke nol. Dalam SF, kerapatan foton tetap di bawah ambang batas rongga, sehingga PL tidak memiliki karakteristik polarisasi linier. Perlu dicatat bahwa perilaku polarisasi superkisi umumnya dapat direproduksi, dengan perbedaan kecil yang disebabkan oleh variasi kerataan superkisi di berbagai sampel yang ditunjukkan pada Gambar S8 (Informasi Pendukung).
Gambar 3
Buka di penampil gambar
Presentasi PowerPoint
Sifat polarisasi dinamis dan steady-state dari SF dan CESF. a) Pengukuran polarisasi linear untuk SF (titik biru) dan CESF (titik merah). Garis solid menunjukkan hasil pemasangan teoritis yang sesuai berdasarkan fungsi pemasangan adalah sudut awal. Terlihat jelas bahwa CESF menunjukkan polarisasi linier dengan DLP 75
3,5%, sedangkan SF menunjukkan karakteristik polarisasi non-linier (hasil pemasangannya adalah 3,7
0,8%). b) Spektrum PL yang diselesaikan waktu dan DLP untuk SF (kurva biru) dan CESF (kurva merah). Waktu emisi tipikal (FWHM dari puncak PL dinamis) untuk SF dan CESF masing-masing sekitar 40 dan 6 ps. Polarisasi linier dinamis CESF mencapai hingga 93,5% dan berlangsung selama sekitar 10 ps. Garis hijau putus-putus menunjukkan level dengan nilai 0,1. Sebaliknya, SF tidak memiliki bukti polarisasi linier.
Dengan memperkenalkan kekacauan baru dipol termal menyebabkan keruntuhan cepat dan rekonstruksi ensembel dipol koheren asli. [ 23 ] Kami menggunakan teknik eksitasi dual-beam yang dikombinasikan dengan eksperimen interferensi beresolusi waktu untuk mengungkap evolusi koherensi ensembel eksiton dinamis. Dengan menggunakan pendekatan yang sama yang ditunjukkan pada Gambar 2 , kami juga menerapkan filter bandpass sempit untuk mempelajari koherensi untuk dua interval. Kami menyesuaikan arah pinggiran interferensi dengan memodifikasi posisi relatif tumpang tindih titik, memastikannya sejajar dengan sumbu waktu. Kami memperoleh visibilitas pinggiran yang sesuai dari waktu ke waktu menggunakan rumus
Waktu tunda ditetapkan pada ps untuk kedua kasus. Dalam kasus SF, kami menetapkan perbedaan waktu eksitasi antara sinar pertama dan kedua menjadi
ps, dengan kekuatan eksitasi Evolusi waktu intensitas PL dan visibilitas pinggiran yang disajikan pada Gambar 4a,b secara bersamaan mengkonfirmasi penurunan momen dipol makroskopis dalam ansambel dipol karena dephasing hamburan, konsisten dengan pekerjaan kami sebelumnya. [ 23 ] Untuk interval CESF (Gambar 4c,d ), kami mengatur waktu untuk pulsa kedua di
ps, dengan kekuatan eksitasi Baik kasus SF maupun CESF menunjukkan hilangnya koherensi dengan datangnya berkas kedua. Fenomena ini dapat dikaitkan dengan fase acak awal dari pembawa yang disuntikkan seketika dan panas, yang memerlukan waktu untuk membangun koherensi saat mereka berkembang. Membandingkan visibilitas pinggiran SF dan CESF, kami menemukan bahwa SF menunjukkan visibilitas kurang dari 0,48 dengan proporsi kemiringan relatif sekitar 12%, sementara CESF menunjukkan visibilitas yang sedikit lebih tinggi sebesar 0,6, dengan proporsi kemiringan relatif melebihi 35%. Waktu rekonstruksi untuk koherensi diamati berbeda secara signifikan antara kondisi SF dan CESF. Untuk SF, proses pembangunan kembali koherensi memakan waktu sekitar 12 ps, sedangkan untuk CESF, proses ini jauh lebih cepat sekitar 8 ps. Perbedaan yang mencolok dalam waktu rekonstruksi ini menyoroti peran berpengaruh rongga mikro dalam sistem CESF. Kehadiran rongga mikro tampaknya memfasilitasi pembentukan kembali koherensi yang lebih cepat di antara eksiton kolektif. Pembangunan kembali koherensi yang dipercepat dalam CESF ini dapat dikaitkan dengan kemampuan rongga untuk meningkatkan interaksi cahaya-materi dan menyediakan lingkungan yang lebih terstruktur untuk eksiton. Hasilnya, emisi dari eksiton kolektif dalam sistem CESF menunjukkan kapasitas yang luar biasa untuk pemulihan koherensi yang cepat, yang menunjukkan potensi keuntungan sistem yang dibantu rongga dalam mempertahankan dan memulihkan koherensi kuantum dalam ansambel eksiton.
Gambar 4
Buka di penampil gambar
Presentasi PowerPoint
Evolusi waktu sifat koherensi di bawah eksitasi dua balok untuk waktu tunda
ps antara dua lengan interferensi. a) Perbedaan waktu eksitasi antara sinar pertama dan kedua diatur ke
dengan kekuatan eksitasi dalam rezim SF. b) Intensitas PL dinamis dan visibilitas pinggiran yang sesuai diekstraksi dari Gambar 4a . c) Untuk set kedua parameter eksitasi,
ps diterapkan, dengan kekuatan eksitasi dalam rezim CESF. d) Intensitas PL dan visibilitas pinggiran yang sesuai diekstraksi dari Gambar 4c . Nilai koherensi dipertahankan pada 0,48 untuk SF dan 0,6 untuk CESF, dengan kedua kasus menunjukkan hilangnya koherensi setelah kedatangan berkas kedua. Waktu rekonstruksi untuk koherensi dicatat sebagai 12 ps untuk SF dan 8 ps untuk CESF, masing-masing. Di sini filter bandpass 2-nm digunakan untuk pemilihan spektrum.
3 Kesimpulan
Sebagai kesimpulan, pengukuran komprehensif kami telah mengungkap fenomena luar biasa dalam superlattice yang tersusun rapat, teratur, dan jarak jauh yang terdiri dari titik kuantum perovskit (PQD). Salah satu temuan yang paling mencolok adalah kemampuan rongga untuk meningkatkan waktu koherensi eksiton kolektif sekitar tiga kali lipat. Di bawah eksitasi kepadatan tinggi, saat sistem bertransisi ke CESF, PL dalam interval CESF menunjukkan fitur polarisasi linier yang kuat yang tidak ada dalam SF. Penghancuran koherensi yang lebih jelas yang diamati dalam eksperimen CESF dual-beam dapat dikaitkan dengan mekanisme radiasi yang mendasarinya: CESF dengan cepat menghabiskan semua dipol sefase, meninggalkan kepadatan residual yang terutama ditentukan oleh dephasing dipol. Lebih jauh lagi, rongga mikro secara signifikan mempercepat pembangunan kembali koherensi dalam CESF, menunjukkan kapasitasnya untuk memanipulasi dan mengendalikan koherensi kuantum pada tingkat fundamental. Temuan ini membuka aplikasi potensial dalam merancang perangkat cahaya kuantum dengan fitur kuantum jarak jauh dan penyetelan optik yang tinggi.
4 Bagian Eksperimen
Persiapan Kisi-kisi super Itu Titik kuantum menyusun diri menjadi superlattice melalui penuaan suhu rendah dan penguapan pelarut secara bertahap. Untuk penjelasan lebih rinci tentang metode dan prosedur persiapan sampel dapat merujuk pada ref. [ 7 ].
Bagian Pengukuran Eksperimental
Semua percobaan optik yang melibatkan
Sampel superlattice dilakukan dalam Dewar siklus helium tertutup vakum tinggi (MONTANA) pada suhu 10 K. Laser femtosecond (300 fs, 200 kHz) dengan energi 2,76 eV berfungsi sebagai sumber eksitasi. Pengumpulan sinyal dilakukan dengan menggunakan 50
lensa objektif (NA = 0,55). Spektrum PL terintegrasi waktu (Gambar 1b,d , 2 , dan 3a ) direkam menggunakan spektrometer (ANDOR, Newton, SR500i). Pengukuran PL beresolusi waktu (Gambar 3b , Gambar 4 ) dilakukan menggunakan kamera beruntun dengan resolusi waktu tingkat pikodetik (Hamamatsu, C10910). Filter bandpass 2 nm digunakan untuk pengukuran interferensi yang digambarkan pada Gambar 2 dan 4. Data yang disajikan pada Gambar 1 – 3 diperoleh melalui eksitasi dengan pulsa pemompaan tunggal, sedangkan hasil eksperimen lain dalam naskah dikumpulkan menggunakan konfigurasi eksitasi pulsa ganda. Informasi terperinci mengenai pengaturan eksperimen dapat ditemukan di Bagian S2 (Informasi Pendukung).
Tinggalkan Balasan