Российские ученые из Сколтеха и ИТМО добились управляемого излучения поляритонов при комнатной температуре, используя кристаллы перовскита CsPbBr3. Это открытие может стать важным шагом к созданию полностью оптических логических устройств, которые найдут применение в микрочипах нового поколения.
Поляритоны – это гибридные частицы света и вещества, возникающие при сильном взаимодействии фотонов с экситонами (возбужденными состояниями атомов в кристалле). Ранее, для получения поляритонов в традиционных полупроводниках требовались очень низкие, криогенные температуры. Исследования при комнатной температуре в основном проводились на органических полимерах, которые имели ограниченные возможности.
В новой работе ученые использовали неорганический перовскит CsPbBr3, который отличается высокой энергией связи экситонов, оптической стабильностью и однородностью кристаллической решетки. Им удалось получить перестраиваемое излучение поляритонов в зеленой области спектра при комнатной температуре. Длина волны излучения могла изменяться более чем на 23 нм с помощью специального устройства, которое меняло длину микрорезонатора, не перемещая кристалл.
Это достижение открывает перспективы для создания высокоскоростных полностью оптических логических устройств на основе поляритонов. Ученые полагают, что CsPbBr3 является многообещающей платформой для таких разработок. Руководил исследованием профессор Павлос Лагудакис, директор Центра фотонных наук и инженерии в Сколтехе.