来自钙钛矿超晶格的手性超级荧光

“超荧光”(Superfluorescence,SF)是一种多体量子光学现象,源于自组织且协同耦合的发射体之间的集体相互作用,可产生超短相干辐射的强烈爆发1-4。虽然SF已在多种固体材料中观察到5-9,但圆偏振(CP)手性SF的自发产生尚未实现。该研究团队报道了室温条件下,由大面积(>100微米×100微米)可转移垂直排列手性准二维钙钛矿超晶格中的边缘态产生的圆偏振手性SF。量子光学理论计算表明,手性诱导的光子传输驱动了从最初非相干、弱偏振的自发辐射到高度偏振圆偏振SF的转变,将圆偏振度放大至约14%。值得注意的是,偏振螺旋性在正向与反向传播方向之间发生翻转,这是宏观圆偏振偶极跃迁的特征性标志。此外,圆偏振SF的强度和偏振度均可在弱磁场下调控,从而实现对室温固态量子光发射的精确操控。该工作强调了手性在手性超晶格中建立大规模量子相干性的关键作用,为手性调控的量子自旋光学应用开辟了新途径10,11。

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