美在室溫下演示電磁激子發(fā)出激光現(xiàn)象

美國研究人員在一期《自然·光子學(xué)》雜志上發(fā)表報(bào)告稱，他們在室溫條件下成功演示了期盼已久的電磁激子發(fā)出激光現(xiàn)象。該研究或有助于研發(fā)可用于通訊和量子計(jì)算等領(lǐng)域的更加、靈活的激光器。

    這是研究人員在室溫條件下，在一個(gè)有機(jī)半導(dǎo)體材料上實(shí)現(xiàn)了讓電磁激子（Polariton，又稱為極化聲子）發(fā)出激光。

    電磁激子并不是真正意義上的粒子，但是，其行為如同粒子。它是一種介于受激分子和光子之間的“耦合量子力學(xué)態(tài)"。

    負(fù)責(zé)該項(xiàng)研究的美國密歇根大學(xué)副校長、物理學(xué)教授斯蒂芬·福里斯特表示，“十多年來，人們一直希望能在室溫條件下觀察到電磁激子發(fā)出激光?，F(xiàn)在，我的學(xué)生史蒂芬·凱納-科恩在實(shí)驗(yàn)室中花了5年時(shí)間成功地做到了這一點(diǎn)。他找到了在高反射鏡子間生長出晶體有機(jī)材料的新方法，然后使用比萬億分之一秒還短的光脈沖完成了復(fù)雜的測量工作"。

    該研究團(tuán)隊(duì)正在著力研發(fā)有機(jī)激光器，這種激光器就像目前的很多無機(jī)激光器一樣，將由電而不是光來激發(fā)。雖然電泵激光器比光泵激光器更，使用范圍也更廣，但到目前為止，有機(jī)半導(dǎo)體還過于脆弱，無法經(jīng)受作為激光器運(yùn)行所需的大量電流的“刺激"。

    研究團(tuán)隊(duì)將電磁激子視作在極低電流條件下實(shí)現(xiàn)有機(jī)半導(dǎo)體電泵浦的新途徑。雖然此次實(shí)驗(yàn)仍舊采用了光泵的方式，但研究人員的下一步工作就是要找到更好的材料、更高質(zhì)量的光學(xué)諧振腔，zui終實(shí)現(xiàn)對有機(jī)半導(dǎo)體進(jìn)行電泵使其發(fā)出激光。

    福里斯特認(rèn)為，與無機(jī)半導(dǎo)體相比，有機(jī)半導(dǎo)體的特性更豐富，更便于用作特定用途。而且，有機(jī)半導(dǎo)體在通信和計(jì)算領(lǐng)域尚有許多未經(jīng)開發(fā)的潛能。

    該實(shí)驗(yàn)于密歇根大學(xué)的納米制造設(shè)施中心完成，并得到了美國環(huán)宇顯示技術(shù)公司和美國*科學(xué)研究辦公室的資助。環(huán)宇顯示技術(shù)公司目前正在申請授予該技術(shù)的，福里斯特是該公司的創(chuàng)辦者兼科學(xué)咨詢委員會(huì)成員。