二维半导体具有丰富的激子态,包括自旋禁戒层内暗激子、动量禁戒层间暗激子和携带赝自旋的谷激子等,均有成为量子比特和量子存储单元的潜力。然而,受光学跃迁选择定则限制,自由空间光谱技术在室温下难以直接探测这些暗激子态;谷间电子-空穴交换相互作用和谷内电子-声子散射等过程导致携带谷信息的谷激子发生快速退极化,阻碍了其用于室温高性能光量子器件的进程。
报告人基于对称破缺光学纳腔的极端光场调控特性,在能量和空间上将纳腔特定模式与二维激子进行选择性近场耦合,利用等离激元-激子弱耦合和强耦合效应分别实现了室温下暗激子辐射特性和谷激子极化特性的按需操控(Science Advances 2026, 12, eaea5781; Nature Communications 2026, 17, 2444),为发展新型片上光源和信息存储器件做好了物理基础。