暗激子和热电子调控金属-有机光学微腔中的激子-光子强耦合

极化激元，由物质与光的强杂化形成，在有机太阳能电池、光学逻辑门和量子比特等重要应用中前景广阔。由于弗伦克尔激子（物质）具有较大的结合能，在室温、高激子密度甚至低品质因子微腔中，强物质-光耦合现象都可能发生。在此类情况下，由于极化激元的高度离域性，来自暗激子和热电子的同时效应可能会影响潜在器件的性能。因此，理解这些效应至关重要，但迄今为止，在光谱学中解耦它们仍然无法实现。在此，我们通过仔细和系统地分析瞬态极化激元光谱，并辅以解析模型，克服了这一挑战。通过这样做，我们得出结论：暗激子影响激子-光子耦合的强度，并表现为类法诺的极化激元增益-损耗光谱。自由电子为极化激元响应增加了额外的损耗分量，并赋予其双温度动力学特征。所开发的通用方法可应用于各种其他微腔结构。我们的发现对于在极化激元-电子和等离激元-电子耦合现象研究以及光子对光物理和光化学过程的控制中区分极化激元和其他激发具有重要意义。