Экситон-поляритоны — это гибридные состояния света и материи, которые образуются в результате сильного взаимодействия оптических мод микрорезонатора — фотонов — с элементарными возбуждениями материала — экситонами. Для реализации поляритонов в обычных полупроводниковых материалах, таких как арсенид галлия (GaAs), требуются криогенные температуры из-за низкой энергии связи экситонов в этих материалах. Предшествующие исследования лаборатории в области поляритоники при комнатной температуре проводились преимущественно на особых органических полимерных материалах, основной проблемой которых являлась деградация. В новой работе в качестве альтернативы исследовался неорганический галогенидный перовскит CsPbBr3, для которого характерны высокая энергия связи экситонов, отсутствие деградации и превосходная однородность кристаллической решётки.
«Новая работа представляет собой исследование фундаментальных характеристик, открывающих новые горизонты для приложений: возможность получения перестраиваемого поляритонного излучения на длине волны более 23 нм в зелёной области оптического спектра при комнатной температуре. Спектр излучения перестраивался путём изменения эффективной длины планарного мульти-λ резонатора с помощью устройства точечного сжатия, без изменения положения кристалла относительно пучка накачки. Возможность широкой спектральной перестройки поляритонного излучения подтверждает универсальность CsPbBr3 как платформы для перспективных технологических разработок, в том числе для интеграции в оптическую логику», — прокомментировал первый автор работы Максим Колкер, стажёр-исследователь Лаборатории гибридной фотоники Центра фотоники и фотонных технологий Сколтеха, аспирант программы «Физика» в Сколтехе.
В эпоху быстрых технологических изменений этот прорыв представляет собой значительный шаг вперёд. Перспектива разработки высокоскоростных полностью оптических поляритонных логических устройств вызывает особый интерес среди учёных и технологического сообщества. Это открытие вдохновляет исследователей на новые результаты.
