混合钙钛矿中量子相干超辐射态稳定性与激子-声子相互作用及基本孤子的关系研究

在室温条件下利用宏观相干量子态对现代量子技术发展至关重要。基于近期混合钙钛矿薄膜中高温超荧光现象的突破性实验,该工作研究了激子-声子相互作用对超辐射态稳定性的影响。研究团队聚焦于极性晶体中准二维Wannier激子与纵向光学(LO)声子及声学声子的相互作用,通过推导坐标空间中的非线性方程,建立了以最低激子态单激子基描述激子波函数系数的控制方程——该系数对应复数值极化率。所得方程表现为二维非定域非线性薛定谔(NLS)方程形式。 通过对平面波解进行线性稳定性分析,研究团队建立了稳定性判据。这一分析对评估准二维结构中超辐射态稳定性尤为重要,因超辐射态实为平面波解的特例。研究结果表明:在激子与LO声子相互作用时,当平面波振幅平方不超过由激子-LO声子作用参数定义的临界强度值时,其调制稳定性得以保持;而与声学声子的相互作用会相较无此作用时降低调制稳定波的强度。数值计算验证了理论分析的可靠性。此外,在极坐标下数值求解二维非定域NLS方程后,研究人员获得了稳定的基态孤子解。

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提交arXiv: 2025-11-05 16:20

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