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对具有可控自旋的激子极化激元进行产生和操控，可能会对自旋电子学应用、量子模拟以及量子信息处理产生深远影响，但由于极化激元的电荷中性及其所需的器件复杂性，这本身就极具挑战性。![]()
近日，南洋理工大学Cesare Soci团队展示了在嵌入发光晶体管的单片介电钙钛矿超表面中，通过电学方法产生自旋极化激子极化激元的过程。通过对超表面平面内和平面外对称性破缺进行精细定制的相互作用，能够借助极化激元的拉什巴效应解除自旋简并，从而获得高自旋纯度，归一化斯托克斯参数S3约为0.8。利用自旋-动量锁定，这种独特的超晶体管器件架构实现了对极化激元发射的自旋和方向性的电学控制。在此，紧凑型且可调节自旋电子学器件的发展得到了推进，这朝着实现电泵浦无反转自旋激光器迈出了重要的一步。研究成果以题为“Electrically Generated Exciton Polaritons with Spin On-Demand”发表于《Advanced Materials》上。图1：电驱动钙钛矿亚晶体管中的可调谐自旋极化激子。
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图2：具有破逆对称性的钙钛矿超表面的工程强手性光物质相互作用。
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图3：发光钙钛矿超表面的电驱动极化Rashba效应。
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图4：发光钙钛矿超表面的电可调谐极化子自旋和方向性。
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Y. Wang, G. Adamo, S. T. Ha, J. Tian, C. Soci, Electrically Generated Exciton Polaritons with Spin On-Demand. Adv. Mater. 2024, 2412952.
https://doi.org/10.1002/adma.202412952
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