Процесс формирования наноструктур на основе слоистых полупроводников, таких как дихалькогениды переходных металлов и монохалькогениды III-VI, часто сопровождается деформацией кристаллической структуры, влияющей на фундаментальные свойства экситонов и их взаимодействие с оптическими модами. Изучение и учет этого явления необходимы для создания источников классического и квантового света.

Методами микро-спектроскопии показано, что растягивающие деформации в наноструктурах MoS2 приводят к вкладу в излучение темных экситонов. В нанотрубках MoS2 уменьшение зазора между стенками за счет ростовых напряжений приводит к расщеплению мод шепчущей галереи и смещению компонент в противоположных направлениях по энергии. Это явление было использовано в качестве оптомеханического метода настройки оптических мод на экситонные резонансы с образованием экситон-поляритонов, характеризующихся, в зависимости от зазора, дисперсией или постоянными энергиями ветвей. В режиме сильной связи достигнуто значение расщепления Раби 40-60 мэВ, что исключает влияние темных экситонов на характеристики поляритонов [1].

В процессе эпитаксиального роста GaSe обнаружено формирование аллотропных наноструктур Ga2Se3, состоящих из тех же атомов, кристаллическая структура которых изменяется от моноклинной к орторомбической, следуя градиенту механических напряжений. Наноструктуры отличаются упорядочением вакансий Ga, что обуславливает линейную поляризацию узких линий однофотонного излучения, демонстрирующих корреляционную функцию второго порядка g(2)(0)∼0.1 при 10 К [2].

Публикации

1. [1] A.I. Galimov et al., Direct observation of split-mode exciton-polaritons in a single MoS2 nanotube, Nanoscale Horizons 9, 968, 2024.
2. [2] M. Rakhlin et al., Allotropic Ga2Se3/GaSe nanostructures grown by van der Waals epitaxy: narrow exciton lines and single-photon emission, Nanoscale 16, 2039, 2024.