稀土离子在铌酸锂中通过工程化大面积纳米孔阵列实现的集体辐射增强

传统的光与物质相互作用方法依赖于对光子态密度的调控。近年来,调控原子或发射体自身的空间几何结构已成为一种强大且互补的途径,用于控制集体辐射特性。通过在掺铥离子的铌酸锂上制备亚波长金纳米孔周期性阵列,该研究在实验上实现了一个几何工程化的稀土离子集合体,从而在高折射率晶体薄膜中形成半二维量子发射体阵列。这种混合结构能够同时支持金属阵列产生的局域等离子体共振与晶格等离子体共振,以及离子集合体的集体原子共振。利用时间分辨光致发光和变温测量,该团队观察到增强的辐射发射,这归因于纳米孔晶格介导的集体原子效应,与单发射体珀塞尔增强明显不同。该研究的结果展示了一种新的光与物质相互作用机制,为在固态平台上实现宽带、可扩展且几何控制的量子光接口开辟了一条途径。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-05-27 19:14

量科快讯