微米长空气悬浮碳纳米管的室温单光子发射

研究了单个碳纳米管中移动激子发射光子的统计特性。利用光致发光光谱鉴定空气悬浮纳米管的手性和悬浮长度，并在室温下使用 Hanbury-Brown-Twiss 装置对通信波长纳米管发射进行光子关联测量。我们得到零延迟二阶关联 $g^{(2)}(0)$ 小于 0.5，表明产生了单光子。针对具有不同手性和悬浮长度的纳米管，考察了光子反聚束特性对激发功率的依赖性，发现 $g^{(2)}(0)$ 的最小值在最低功率下获得。通过蒙特卡洛模拟研究了激子扩散和端淬灭的影响，并推导了 $g^{(2)}(0)$ 最小值的解析表达式。我们的结果表明，微米长纳米管中的移动激子原则上可产生高纯度单光子，从而为量子光子源的新设计策略提供依据。