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相干宏观状态的形成和使用外部刺激对其纠缠的操纵对于新兴的量子应用至关重要1-3。然而，观察集体量子相干现象，例如Bose-Einstein凝结，超导性，超级流动性和超级良好，仅限于极低的温度，以抑制由于随机的热搅拌而导致的脱粒。在这里，我们报告了混合钙钛矿豌豆中的室温超荧光：CSPBBR3。这一令人惊讶的发现表明，由于该系统中温度升高的热过程，对电子脱落具有极强的免疫力。为了解释室温超荧光的观察，我们提出，混合钙钛矿中大型极性子的形成为电子激发提供了一种“振动隔离的Quantum类似物”，并保护其免受在室温下即使在室温下的倾向。了解这种持续的量子相干性和高温下的超荧光相变的起源可以为新兴量子信息技术的设计系统提供指导，并在定制材料中实现类似的宏观量子现象。

量子``抛光吸收剂''允许钙钛矿在室温下表现出超荧光

北卡罗来纳州达勒姆|发表于2022年4月1日

在室温下表现出超荧光的半导体钙钛矿确实是由于内置的热塑料吸收剂。北卡罗来纳州立大学的一项新研究探讨了这种宏观量子相变的机制，并解释了在高温下如何以及为什么在高温下表现出宏观量子相干性。

想象一所鱼类学校一致游泳或同步的萤火虫闪烁 - 自然界中集体行为的例子。当类似的集体行为发生在量子世界中 - 一种被称为宏观量子相变的现象 - 它导致了异国情调的过程，例如超导性，超流体或超氟菌。在所有这些过程中，一组量子颗粒形成了一个像巨型量子粒子一样的宏观相干系统。

超荧光是一种宏观量子相变，在该量子中，一个小光的发射单元被称为偶极子形成巨大的量子偶极子，同时辐射出一束光子。与超导性和超流量相似，超荧光通常需要观察到低温温度，因为偶极子偏离相的移动太快以形成一个集体连贯的状态。

最近，由NC State物理学教授Kenan Gundogdu领导的团队，描述了这项工作的论文的对应作者，在室温下观察到了混合钙钛矿的超荧光。

``我们的初始观察表明，有些东西在保护这些原子免受较高温度下的热干扰。” Gundogdu说。

该小组分析了常见的铅壁含量混合动力钙钛矿的结构和光学特性。他们注意到这些材料中极性的形成 - 由晶格运动和电子制成的准粒子。晶格运动是指集体振荡的一组原子。当电子与这些振荡原子结合时，偏极会形成。

``我们的分析表明，大极子的形成产生了我们称之为的热振动噪声滤波器机制``振动隔离的Quantum类似物''或Qavi。''Gundogdu说。

根据弗兰基·索（Franky So）的说法，沃尔特（Walter）和艾达·弗里曼（Ida Freeman）在北卡罗来纳州州立大学的材料科学与工程学杰出教授``在外行的术语中，Qavi是一个令人震惊的吸收者。一旦偶极子受到减震器的保护，它们就可以同步并表现出超荧光。

根据研究人员的说法，Qavi是某些材料中存在的内在特性，例如混合钙钛矿。但是，了解这种机制的工作方式可能会导致可以在室温下运行的量子设备。

``理解这种机制不仅解决了主要的物理难题，还可以帮助我们识别，选择和量身定制具有允许扩展量子相干性和宏观量子相变的特性的材料。

该研究出现在自然光子原中，并得到国家科学基金会（Grant 1729383）和NC State的研究与创新种子资金的支持。NC州研究生Melike Biliroglu和Gamze Findik是联合第一作者。

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联系人：
特蕾西·皮克（Tracey Peake）
北卡罗来纳州立大学

办公室：919-515-6142

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