ACS Nano | 北京大学：不同Q因子微腔中碳纳米管极化激元的弛豫与发射

本文研究了基于单一手性（6,5）碳纳米管的Fabry-Pérot微腔中激子极化激元的弛豫与发射行为。背景方面，单壁碳纳米管因其强激子结合能和近红外发光特性，是研究室温强光-物质耦合的理想平台，但传统金属反射镜微腔的Q因子较低，限制了对极化激元弛豫和相干性的深入理解。研究目的为通过构建不同Q因子的微腔，探究Q因子对亚辐射态相干性及极化激元弛豫行为的影响。结论表明，通过逐步以DBR替代金属反射镜，将微腔Q因子从约20提升至约1000，观察到线宽收窄至约1meV的极化激元发射峰。高Q因子有效提升了亚辐射态的相干性，使亮激子比例从约65%增至90%以上，并缩短了有效PL寿命。此外，高Q微腔延长了光子寿命，消除了弛豫瓶颈现象，使极化激元发射集中于基态，甚至出现凝聚前驱状态。该工作为室温碳纳米管极化激元凝聚和低阈值激光器研发奠定了基础。