范德瓦尔斯磁性微线中的激子-极化子凝聚体
准粒子凝聚态是量子物理在固态物质中最壮观的表现形式之一。将宏观实空间波函数与电子自旋等其他自由度耦合,可为量子应用提供有价值的调控手段。虽然自旋超导凝聚态的制备已引起广泛关注,但被称为激子-极化激元的光-物质混合人工凝聚态却长期缺乏与之对应的自旋研究视角。本工作通过展示反铁磁半导体CrSBr(一种具有光磁强关联特性的范德瓦尔斯材料)中的激子-极化激元凝聚现象,开启了全新研究方向。在光激发条件下,嵌入光学微腔的CrSBr微米线展现出极化激元凝聚的三个关键特征:横向受限激发态的发射强度呈数量级暴增、发射谱线窄化、以及峰值能量的连续漂移现象。干涉测量证实了空间和时间相干性的增强。高效光泵浦条件表明表面激子与超快极化激元-磁子散射起着关键作用。该研究成果确立了CrSBr微米线作为探索磁可调极化激元凝聚体的理想平台,其定向传播特性与自旋量子器件应用潜力具有重要意义。
