二维单晶钙钛矿中可调的面外激子

杂化有机-无机钙钛矿因其极大的合成灵活性可调控光学性质，已成为极具前景的光子学应用材料。在二维（2D）晶体形式下，这些材料表现为多重量子阱异质结构，其激子共振在室温下稳定。本工作中观察到2D钙钛矿单晶薄片中的强光-物质耦合，并利用偏振依赖的激子-极化激元响应揭示了新的激子特征。首次观测到激子的面外分量，这对于此类2D系统出乎意料，且在其他层状材料（如过渡金属硫族化物）中完全缺失。通过比较具有相同无机层但不同有机中间层的不同杂化钙钛矿，展示了有机配体的性质如何可控地影响面外激子-光子耦合。这种垂直偶极耦合在特定系统中尤其受关注，例如等离激元纳米腔，其中场的方向通常垂直于材料薄片。有机中间层还被证明会影响与层状结构相关的强双折射，本文利用这一点在仅几微米的传播内完全旋转线偏振度，类似于超材料中的情形。