Cu$_2$O 纳米颗粒中的量子受限 Rydberg 激子

Rydberg 激子的量子受限是利用其巨大非线性实现量子应用的重要一步。我们在 Cu$_2$O 天然纳米颗粒中观察到 Rydberg 激子。我们在块体 Cu$_2$O 晶体中分辨出主量子数高达 $n=12$ 的激子，并在从同一晶体提取的纳米颗粒中分辨出高达 $n=6$ 的激子。纳米颗粒中的激子跃迁发生展宽，且其振子强度相对于块体（按 $\propto n^{-3}$ 减小）以 $\propto n^{-4}$ 减小。我们通过纳入纳米颗粒中激子态的量子受限效应来解释我们的结果。我们的结果增进了对受限维度下 Cu$_2$O Rydberg 激子物理的理解。