Four wave mixing oscillation in a semiconductor microcavity: Generation of two correlated polariton populations
我们证明了一种新的极化激元四波混频振荡。两个泵浦极化激元向最终状态散射,最终状态发射两个强度相等的光束,在空间上和偏振上相对于泵浦分离。发射光强度起伏的测量表明,最终状态是强相关的。
2005-12-15 cond-mat.other
Relaxation and emission of Bragg-mode and cavity-mode polaritons in a ZnO microcavity at room temperature
通过室温光致发光和反射率实验研究了ZnO微腔中的强耦合机制。在室温下,激子与腔模和第一布拉格模的同时强耦合被证明。极化激元弛豫是激发密度的函数。在布拉格模式极化激元分支中存在弛豫瓶颈。在强激发密度下,它被部分破坏,因此来自该分支的发射占主导地位的腔模极化激元的发射。
2009-09-25 cond-mat.other
Probing microcavity polariton superfluidity through resonant Rayleigh scattering
研究了在静态扰动(如点缺陷)作用下,连续波光泵注入平面微腔中的极化激元的二维运动。通过寻找非线性平均场方程的定态解(远离任何参数不稳定性),我们展示了极化激元Bogoliubov样激发的光谱如何反映在动量和真实空间中的共振瑞利散射发射模式的形状和强度上。在朗道判据下,我们发现了一个超流区,在这个超流区中,动量空间中的瑞利散射环以及它的归一化强度都发生了坍缩。更一般地说,我们展示了如何集体激发光谱没有类似的平衡系统可以观察到通过调整激发角和频率。预测与现实的半导体微腔参数。
2004-04-23 cond-mat.other
Time resolved scattering relaxation mechanisms of microcavity polaritons
我们研究了不同散射机制下的极化激元弛豫动力学:声子和电子散射过程。通过求解玻尔兹曼方程,在很短的时间内得到弛豫极化激元。我们发现,当考虑电子弛豫过程时,在低泵浦功率下,瓶颈效应更有效地弛豫到基态,而不是众所周知的声子弛豫过程。通过这种方式,我们清楚地表明,不同的弛豫时间存在,这两种机制中的任何一种都是更有效的弛豫极化激元布居基态。
2005-08-19 cond-mat.other
Microcavity polariton-like dispersion doublet in resonant Bragg gratings
共振耦合到激子介质的周期性结构允许存在额外的带隙内模式(“布拉格激子”),这是由于布拉格光子模式和3D体激子之间的耦合。这导致了独特的和未开发的色散特性,这可以通过适当设计激子共振周围的光子带隙来定制。我们报道了用半导体光栅实现的一维布拉格激元具有模拟量子阱微腔极化激元色散的能力。这将允许观察新的非线性现象,如慢光增强的非线性传播和有效的参数散射在两个“魔频”。
2009-04-05 cond-mat.other
Bipolariton laser emission from a GaAs microcavity
利用低温光致发光技术研究了GaAs单量子阱半导体平面微腔中的双激子发射特性。在高泵浦强度下,双极化激元发射出现在接近低极化激元模式。这种新的模式出现时,我们失谐的腔共振的较低的极化激元分支,表现出激光般的行为。测量了非常小的线宽,分别低于110 eV和150 eV的极化激元和双极化激元发射。输入/输出功率(I/O)的测量表明,双极化激元发射具有较弱的耦合效率相比,以前的结果极化激元发射。同时光致发光和近场测量表明,极化激元和双极化激元发射光谱和空间分离。
2005-09-02 cond-mat.other
Coherence properties and luminescence spectra of condensed polaritons in CdTe microcavities
我们分析了二维和有限尺寸的极化激元凝聚体的空间和时间相干特性,其参数适合于最近的实验,这些实验显示了CdTe微腔中的自发和热平衡极化激元凝聚[J.Kasprzak,M. Richard,S. Kunderman,A. Baas,P. Jeambrun,J.M.J. Keeling,F.M. Marchetti,M.H.希曼斯卡河安德烈,J.L. Staehli等人,Nature 443(7110)(2006)409]。我们得到的热长度的理论估计,长度尺度上,充分的相干性有效地存在(超过此幂律衰减的相关性在一个二维的冷凝发生),5微米的顺序。此外,预测的有限尺寸系统的时间相干性的指数衰减与实验中发现的一致。从我们的极化激元凝聚体的发光光谱的分析,考虑到泵浦和衰减,我们得到了一个无色散区在小动量的顺序为4度。此外,我们确定了极化激元线宽作为泵浦功率的函数。最后,我们讨论了如何,通过增加激子光子失谐,它是在原则上可以移动的阈值凝聚从一个区域的相图中的极化激元可以被描述为一个弱相互作用的玻色气体的区域,而不是复合性质的极化激元变得重要。
2008-12-08 cond-mat.other
Polariton spin Faraday rotation dynamics in a GaAs microcavity
极化子自旋携带着激子和光子自旋的结合,表现为III-V族量子阱微腔系统中的圆极化发射度。自旋系统的弛豫过程是一个复杂的问题,因为它涉及到上极化激元支或下极化激元支,共振极化激元激发过程或非共振极化激元激发过程,以及粒子处于强耦合区或弱耦合区。本文报道了在GaAs单量子阱微腔中,利用泵浦-探测系统中共振激发的时间分辨极化激元光致发光,测量极化激元自旋法拉第旋转时间的实验结果。
2014-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Fifteen years of microcavity polaritons
本文从1992年首次发现半导体微腔中的极化激元开始,综述了其物理学研究进展。在总结了早期的研究之后,当基本的光学性质被研究时,我们描述了与参量极化激元散射现象相关的重要结果,突出了它与非经典极化激元物理的联系。最后,我们展望了该领域的未来研究,重点是极化子量子集体现象和量子纳米器件的令人兴奋的发展
2008-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Spectrum and thermal fluctuations of a microcavity polariton Bose-Einstein condensate
发展了Hartree-Fock-Popov玻色粒子相互作用理论,用于模拟半导体微腔中经历玻色-爱因斯坦凝聚的激子-极化激元。线性激子-光子耦合和激子非线性的自洽处理提供了集体激发谱、极化激元能量位移和相图的热平衡描述。定量预测支持最近的实验结果。
2007-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Quantum complementarity of microcavity polaritons
我们提出了一个实验,探测极化激元量子关联利用量子互补。具体地说,我们发现,在两个不同的空闲模式的极化激元干涉当且仅当他们共享相同的信号模式,使“哪一种方式”的信息不能被收集。实验结果证明了极化激元对关联的存在,这种关联存储了“哪条路”的信息。这种解释证实了量子朗之万方程的理论分析测得的干涉可见度。
2005-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Many-body physics of intersubband polaritons
子带间极化激元是由子带间量子阱电子跃迁与微腔光子模之间的强耦合产生的轻物质激发。本文研究了库仑电子-电子相互作用和电子跃迁的泡利饱和对子带间极化激元物理的影响。我们发展了一个微观多体理论的微腔嵌入二维电子气中的复合玻色子激发的物理。作为第一个应用程序,我们计算了修改的退偏振位移和子带间极化激元-极化激元散射过程的效率。
2012-11-21 cond-mat.other
Effect of interface disorder on quantum well excitons and microcavity polaritons
本文根据已有的实验结果,对量子阱中激子和平面半导体微腔中极化激元的线性光学响应理论进行了评述。对于量子阱激子,无序主要影响激子的质心运动,并在二维有效的薛定谔方程建模。对于极化激元,一个统一的模型占量子阱粗糙度和微腔厚度的波动。数值结果证实了极化激元主要受作用于光子分量的无序的影响,从而证实了现有的激子无序的影响的研究。极化激元局域化长度估计是在几微米的范围内,取决于振幅的障碍,与最近的实验结果一致。
2007-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Kinetic theory of non-equilibrium condensation of microcavity polaritons
在库仑相互作用和极化激元-声子相互作用的共同作用下,我们发展了一个微腔极化激元的动力学理论。我们研究了在高能量态的稳态非相干激发下,凝聚态粒子在最低极化激元态的宏观种群的增长。在Hartree-Fock-Bogolubov框架下处理库仑哈密顿量得到的集体激发谱对极化激元凝聚动力学有很强的影响。特别地,对于高于凝聚阈值的激发强度的值,从凝聚物散射到集体激发模式导致耗尽凝聚物的强量子涨落。基于一个少层方案的数值计算表明,凝析分数预计将低于1,甚至远高于阈值。随着系统尺寸的增加,极化激元量子涨落的作用变得占主导地位,最终防止系统尺寸大于100微米时发生冷凝。
2006-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Spontaneous microcavity-polariton coherence across the parametric threshold: Quantum Monte Carlo studies
研究了强耦合条件下平面半导体微腔参量辐射的自发相干现象。计算是通过基于耦合激子和腔-光子场的Wigner表示的量子蒙特卡罗技术进行的。数值结果被解释的非平衡相变发生在参量振荡阈值:低于阈值,信号发射是不相干的,和第一和第二阶相干函数有一个有限的相关长度,成为宏观的阈值接近。在阈值以上,发射在整个二维样品上是相位相干的,并且强度波动被抑制。准一维微腔的类似计算表明,在这种情况下,信号发射的相位相干性甚至在阈值以上具有有限的延伸,而强度波动被抑制。
2005-04-21 cond-mat.other
Room-Temperature Exciton-Polariton Condensation in a Tunable Zero-Dimensional Microcavity
在强光-物质相互作用机制下,我们在填充有机梯形共轭聚合物的零维微腔中产生激子-极化激元。在波长尺度上的光子限制是在纵向上由两个介质布拉格反射镜和横向上由一个亚微米的高斯型缺陷实现的。该腔被分成两部分,允许纳米位置控制,并使极化激元波函数的激子和光子分数的调谐。极化子凝聚是在环境条件下用非共振皮秒光激发实现的,并且通过具有发射强度的非线性增加、谱线变窄和发射峰蓝移的阈值行为来证明。此外,角发射光谱表明,凝聚发生在基态的0 D-腔,和一阶相干测量揭示的相干性质。这些实验为室温下复杂外势中的极化激元量子流体的研究打开了大门。
2019-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Observation of bright polariton solitons in a semiconductor microcavity
微腔极化激元是一种半光半物质的复合准粒子,具有丰富的物理性质,如非平衡玻色-爱因斯坦凝聚、参量散射和超流性等。与此同时,极化激元在信息处理应用中比光子具有一些重要的优势,因为它们的激子分量导致较弱的衍射和较强的粒子间相互作用,这分别意味着非线性功能的更紧密的局域化和更低的功率。本文首次在强耦合半导体微腔中观测到了亮极化激元孤子。极化激元孤子被证明是无衍射的高密度波包,这是强烈的本地化在真实空间中与相应的宽频谱的动量空间。与玻色凝聚超冷原子气体等其他物质波系统中已知的孤子不同,它们是非平衡的,依赖于损耗和外部泵浦之间的平衡。微腔偏振激元孤子在皮秒时间尺度上被激发,因此与其仅具有纳秒响应时间的光对应物半导体腔激光器(VCSEL)相比,微腔偏振激元孤子对于超快开关和信息传输具有显著的益处。
2011-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Bragg diffraction of microcavity polaritons by a surface acoustic wave
相干声波对极化激元的布喇格散射可通过与声、光场同时共振的激子态来介导和增强。在这种情况下,与传统的声光形成鲜明对比,共振增强的布拉格光谱揭示了衍射光的多级,即,参数驱动的极化激元的布里渊能带结构可以直接可视化。我们分析了上述方案的极化激元在(GaAs)半导体微腔驱动的表面声波(SAW),并表明,对于现实的SAW值,$ν_{\rm SAW} = 1$ GHz和$I_{\rm ac} \lesssim 100$ W/cm $^2$,在极化激元谱中的主要声学诱导的带隙可以大到$Δ^{\rm MC}_{\rm ac} \simeq 0.6$ meV,和布拉格副本高达$n=3$可以观察到。
2005-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Dephasing of quantum dot exciton polaritons in electrically tunable nanocavities
我们从理论和实验上研究了电调谐单点光子晶体纳米腔中零维微腔极化激元的退相。这样的设备允许我们改变点腔失谐在原位和直接探测上的发射光谱的变化的非相干激发能级和晶格温度的影响。通过与理论计算结果的比较,我们得到了极化激元退相速率,并阐明了它与光激发功率和晶格温度的关系。对于低激发水平,我们观察到一个线性的温度依赖性,声子介导的极化激元退相。在较高的激发水平下,由于与固态环境的耦合,观察到激发诱导的失相。这些结果为研究量子点微腔极化激元的相干特性提供了新的信息。
2009-05-08 cond-mat.other
Effect of weak magnetic field on polariton-electron scattering in semiconductor microcavities
本文从理论上计算了在垂直于微腔平面的磁场作用下,微腔中极化激元-电子散射的极化激元线宽。结果表明,极化激元线宽随磁场大小而振荡,极化激元与电子的散射率不仅会被磁场降低,而且会被增大。这种效果的可能应用进行了讨论。
2006-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Multistability of a chiral semiconductor microcavity: a self-consistent approach
Skolkovo Institute of Science and Technology(斯科尔科沃科学技术学院);Lomonosov Moscow State University(莫斯科国立罗蒙诺索夫大学);Prokhorov Institute of General Physics, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院普罗霍洛夫普通物理研究所)
研究铁磁半导体微腔中极iton双稳和多稳态效应,探讨线极化泵浦对极iton圆偏振度的影响,采用平均场和自洽近似方法分析量子井中激子密度差异。
2026-04-07 cond-mat.other physics.optics