微腔状激子极化子可能是裸有机半导体中的主要光激发源。

抽象的

摘要：激子与受限光子模式之间的强耦合可导致新型准粒子——激子极化子的形成，这些准粒子展现出一系列有趣的性质，例如超流性、超快输运和玻色-爱因斯坦凝聚。强耦合通常发生在激子材料被包裹在介电或等离子体微腔中时。本文表明，即使没有外部腔体，极化子也能在室温下于一系列化学性质各异的有机半导体薄膜中形成。我们通过材料反射光谱中角度相关的峰分裂以及集体极化子态的发射，发现了强光-物质耦合的证据。此外，我们通过直接成像其超快（5 × 10⁶ ms⁻¹）、超长（~270 nm）的输运过程，证明了激子极化子是这些有机材料中的主要光激发态。这些成果开辟了新的基础物理学领域，并有望催生基于无腔激子极化子的新一代有机光电器件和光收集器件。