論文の概要: Chiral superfluorescence from perovskite superlattices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.22786v1
• Date: Sat, 28 Jun 2025 07:00:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-01 21:27:53.566339
• Title: Chiral superfluorescence from perovskite superlattices
• Title（参考訳）: ペロブスカイト超格子からのキラル超蛍光
• Authors: Qi Wei, Jonah S. Peter, Hui Ren, Weizhen Wang, Luwei Zhou, Qi Liu, Stefan Ostermann, Jun Yin, Songhua Cai, Susanne F. Yelin, Mingjie Li,
• Abstract要約: 大規模ペロブスカイト超格子のエッジ状態から生じる室温キラルCP-SFを報告する。 キラリティーによって誘導される光子輸送は、当初不整合で弱偏光の自然放出から高偏光のCP-SFへの遷移を駆動する。 本研究は,キラル超格子内での大規模量子コヒーレンス確立におけるキラル性の重要性を強調した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.5999278177179015
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Superfluorescence (SF), a many-body quantum optics phenomenon, emerges from the collective interactions among self-organized and cooperatively coupled emitters, producing intense burst of ultrashort coherent radiation1-4. While SF has been observed in several solid-state materials5-9, the spontaneous generation of circularly polarized (CP) chiral SF has not been realized. Here, we report room-temperature chiral CP-SF originating from edge states in large-area (>100 um * 100 um), transferable vertically aligned chiral quasi-2D perovskite superlattices. Theoretical quantum optics calculations reveal that chirality-induced photon transport drives the transition from initially incoherent, weakly polarized spontaneous emission to highly polarized CP-SF, amplifying the circular polarization degree up to around 14%. Notably, the polarization helicity is found to flip between forward and backward propagation directions, a characteristic signature of a macroscopic CP dipole transition. Moreover, both the intensity and polarization degree of CP-SF can be tuned under weak magnetic fields, enabling precise control over solid-state quantum light emission at room temperature. Our findings emphasize the crucial role of chirality in establishing large-scale quantum coherence within chiral superlattices, thereby unveiling promising avenues for chirality-controlled quantum spin-optical applications 10,11.
• Abstract（参考訳）: 多体量子光学現象である超蛍光(SF)は、自己組織的および協調的に結合したエミッタ間の集団相互作用から発生し、超短コヒーレント放射1-4の激しいバーストを発生させる。 SFはいくつかの固体材料5-9で観測されているが、円偏光(CP)キラルSFの自然発生は実現されていない。 本稿では,大面積(>100 um * 100 um)の縁状態から生じる室温キラルCP-SFについて報告する。 理論量子光学計算により、キラリティーによって誘導される光子輸送は、初期の非コヒーレントで弱偏光の自然放出から高偏光のCP-SFへの遷移を駆動し、円偏光度を約14%まで増幅することが明らかとなった。 特に、偏極ヘリシティは、マクロCP双極子遷移の特徴的な特徴である前方方向と後方方向の伝播方向を反転させる。 さらに、CP-SFの強度と偏光度は弱磁場下で調整することができ、室温での固体量子光の正確な制御を可能にする。 本研究は,キラル超格子内での大規模量子コヒーレンス確立におけるキラル性の重要性を強調し,キラル性制御型量子スピン光学応用10,11。

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