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美首次在室温下演示电磁激子发出激光现象 |
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或有助于研发更加高效灵活的激光器 |
据物理学家组织网6月21日报道，美国研究人员在最新一期《自然—光子学》杂志上发表报告称，他们首次在室温条件下成功演示了期盼已久的电磁激子发出激光现象。该研究或有助于研发可用于通讯和量子计算等领域的更加高效、灵活的激光器。
这是研究人员首次在室温条件下，在一个有机半导体材料上实现了让电磁激子（Polariton，又称为极化声子）发出激光。
电磁激子并不是真正意义上的粒子，但是，其行为如同粒子。它是一种介于受激分子和光子之间的“耦合量子力学态”。
负责该项研究的美国密歇根大学副校长、物理学教授斯蒂芬·福里斯特表示，“十多年来，人们一直希望能在室温条件下观察到电磁激子发出激光。现在，我的学生史蒂芬·凯纳-科恩在实验室中花了5年时间成功地做到了这一点。他找到了在高反射镜子间生长出晶体有机材料的新方法，然后使用比万亿分之一秒还短的光脉冲完成了复杂的测量工作”。
该研究团队正在着力研发有机激光器，这种激光器就像目前的很多无机激光器一样，将由电而不是光来激发。虽然电泵激光器比光泵激光器更高效，使用范围也更广，但到目前为止，有机半导体还过于脆弱，无法经受作为激光器运行所需的大量电流的“刺激”。
研究团队将电磁激子视作在极低电流条件下实现有机半导体电泵浦的新途径。虽然此次实验仍旧采用了光泵的方式，但研究人员的下一步工作就是要找到更好的材料、更高质量的光学谐振腔，最终实现对有机半导体进行电泵使其发出激光。
福里斯特认为，与无机半导体相比，有机半导体的特性更丰富，更便于用作特定用途。而且，有机半导体在通信和计算领域尚有许多未经开发的潜能。
该实验于密歇根大学的纳米制造设施中心完成，并得到了美国环宇显示技术公司和美国空军科学研究办公室的资助。环宇显示技术公司目前正在申请授予该技术的专利，福里斯特是该公司的创办者兼科学咨询委员会成员。
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