Experimental evidences of quantum confined 2D indirect excitons in single barrier GaAs/AlAs/GaAs heterostructure using photocapacitance at room temperature
在室温下,利用光电容谱和光电流谱研究了GaAs/AlAs/GaAs单势垒异质结中激子的吸收.光电容谱显示γ-AlAs势垒周围形成的间接激子的共振峰。与直流光电流谱不同,在较高偏压下,频率依赖的光电容谱有趣地随着隧穿的增加而发生红移、锐化,然后减小。这种差异清楚地指出,不同的激子动力学支配这两个光谱测量。我们还讨论了为什么这样的量子限制偶极的间接激子可以有物理上有限的概率,即使在室温下生存。最后,我们的观察表明,光电容技术,这是很少用于检测激子在过去,是有用的选择性检测和实验调谐相对较少的数量(~10^11/cm 2)的光生间接激子具有大的有效偶极矩在这种类型的准二维异质结构。
2018-02-01 cond-mat.mes-hall
Determination of oscillator strength of confined excitons in a semiconductor microcavity
在平面半导体$λ$微腔中,仅用GaAs(10 nm)的单量子阱(SQW)在波腹处实现了3.4 meV的拉比分裂。在半经典理论的基础上,用两个耦合的谐振子(激子和光子)来描述系统,详细讨论了拉比分裂现象。这样,我们可以得到极化激元的色散曲线,腔反射率和振子强度达到强耦合区的最小值。这种方法描述了一个合奏的激子限制在一个SQW,并包括耗散组件。结果表明,在弱耦合区,发生增强的自发发射;在强耦合区,可以观察到色散曲线的拉比分裂。理论计算结果与实验数据在共振和非共振条件下的反射行为,并提出了一个很大的精度。这使我们能够以很高的精度确定量子阱中受限激子的振子强度。
2014-07-09 cond-mat.mes-hall
Effects of variable anisotropic-strain on the emission of neutral excitons confined in epitaxial quantum dots
研究了弹性各向异性双轴应变对不同半导体量子点中中性激子发光的影响。我们发现,光的偏振旋转高达80度和激子精细结构分裂的变化几十个$μ$ eV的应变是不同的。通过一个连续介质模型,我们主要归因于所观察到的效应的空穴波函数的实质性变化。这些结果表明,几个permill量级的应变场足以显着改变量子点的电子结构。
2010-11-12 cond-mat.mes-hall
Flipping of electronic spins in BiFeO$_3$ via chiral $d-d$ excitations
本研究针对多铁材料BiFeO$_3$的自旋调控需求,采用从头算GW-BSE方法发现其Fe位点的d-d激发为带隙内手性自旋翻转激子,可通过圆偏振光选择性激发以调控局域磁矩,为量子器件的自旋操控提供新途径。
2025-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reducing decoherence of the confined exciton state in a quantum dot by pulse-sequence control
研究了超短脉冲激发下量子点中激子态的声子诱导退相。我们发现,多脉冲控制导致的光学激发态的相干性的显着改善。对于一个固定的控制时间窗口,优化的脉冲控制往往会导致更高程度的相干性比一个平滑的单高斯脉冲的控制。对于2-3个脉冲来说,失相的减少已经相当可观。
2005-11-10 cond-mat.mes-hall
Partially confined excitons in semiconductor nanocrystals with a finite size dielectric interface
研究了有限势垒和量子点与基体间介电失配对半导体量子点激子性质的综合影响。为了避免非物理发散的自极化能量,这是最简单的和广泛采用的阶梯状模型的电介质界面,我们提出了一个现实的(有限大小)光滑的轮廓的电介质界面。我们已经发现,激子的结合能可以高于相应的一个完全限制无限的障碍或基本上为零的点大小取决于厚度的介电界面的宽范围内。
1999-09-01 cond-mat.mes-hall
Multiple quantum beats of quantum confined exciton states in InGaAs/GaAs quantum well
利用光谱分辨泵浦-探测方法,首次在InGaAs/GaAs宽阱异质结中探测到相干激发量子受限激子态系统的多量子拍。在泵浦脉冲和探测脉冲之间的正延迟和负延迟处观察到拍频信号。理论模型的发展,它允许一个属性的四波混频(FWM)信号在非标准方向上检测到的负延迟的QB。拍频信号通过四波混频波与探测脉冲产生的偏振的干涉而被强烈增强。在正延迟时,量子点是由于量子限制激子态的相互干涉引起的。在实验中观察到几个QB频率,这与激子系统中的能级间距相一致。在正延迟和负延迟下,QB的衰减时间都是几皮秒的量级。它们接近激子布居的弛豫时间,这使得人们可以认为激子的减少是所研究系统中相干弛豫的主要机制。
2015-07-15 cond-mat.mes-hall
Distinctive g-factor of moire-confined excitons in van der Waals heterostructures
实验研究了高质量hBN/WS 2/MoSe 2/hBN异质结构在垂直磁场下近零扭转角的光致发光(PL)谱中激子峰的谷塞曼分裂。我们确定了两个中性激子峰的PL光谱:较低的能量表现出降低的g因子相对于较高的能量峰,和远低于最近报道的其他范德华(VDW)异质结构的层间激子的值。我们提供的证据表明,这样一个可辨别的g-因子源于空间限制的激子在潜在的景观所创建的莫尔图案,由于tolattice失配和/或层间扭曲的异质双层。这使得磁PL的一个重要工具,以达到更深层次的理解的效果上的激子限制在VDW异质结构的莫尔图案。
2022-04-04 cond-mat.mes-hall
Anomalous energy shift of laterally confined two-dimensional excitons
我们从理论上研究了二维圆形单分子膜中的基态激子的能量。在一个有效质量的方法采用非局部屏蔽效应的库仑势能,我们演示了激子能量是如何与圆的半径,电子-空穴约化质量,和二维磁化率。此外,我们发现,一个死层周围的圆的边缘,进入电子-空穴对不能穿透,是必要的理解最近观察到的单层WSe 2量子点的能量转移。
2018-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitons in quantum-ring structures in a magnetic field: Optical properties and persistent currents
从理论上研究了磁场对量子环结构中中性但可极化激子的影响。对于具有非零偶极矩的激子,出现了一种新的磁干涉效应:被限制在有限宽度量子环中的激子的基态具有非零角动量,并且增加法向磁场。这种效应伴随着在明确定义的磁场间隔中的光致发光的抑制。计算了II型量子点和量子环的磁干涉效应。
2001-11-01 cond-mat.mes-hall
Spin-flip Raman scattering of the neutral and charged excitons confined in a CdTe/(Cd,Mg)Te quantum well
研究了CdTe/Cd $_{0.63}$ Mg $_{0.37}$ Te量子阱中中性激子和带电激子的共振激发下电子和重空穴的自旋翻转喇曼散射。自旋翻转散射的特征在于其依赖于入射光和散射光的偏振以及磁场强度和取向。电偶极子允许自旋翻转拉曼过程中的激子复合物的模型计划进行比较的实验观察,从中我们发现,降低激子的对称性,载流子自旋弛豫的时间,和电子状态之间的混合,分别轻和重空穴状态的散射中发挥了至关重要的作用。在激子共振下,各向异性交换作用引起重空穴自旋翻转散射,而声学声子作用主要是电子自旋翻转的原因。在与带正电荷和负电荷的激子的共振中,各向异性的电子-空穴交换以及混合电子状态允许自旋翻转散射。共振激发能和晶格温度的变化表明,本地化的居民电子和空穴控制的拉曼过程的概率,也是负责对称性减少。我们表明,电子自旋翻转散射的强度强烈影响激子复合物的寿命和倾斜磁场的各向异性电子-空穴交换相互作用的角度依赖性。
2013-03-16 cond-mat.mes-hall
Internal dynamics and dielectric screening of confined multiexciton states
本文通过引入特征频率描述激子复合物内部动力学,结合有效质量-变分量子蒙特卡洛模拟,解释了大型CsPbBr$_3$纳米晶体中双激子介电屏蔽减弱的物理机制。
2025-07-15 cond-mat.mes-hall
Exciton energy oscillations induced by quantum beats
在本文中,我们从实验上证明了半导体量子阱中的量子限制激子能级在激发到两个不同宇称的量子限制激子态的叠加态后的振荡能量移动。在对应于这些状态之间的量子拍频的频率处观察到振荡。我们表明,所观察到的效果是一个表现的激子密度振荡在真实空间中的赫兹偶极子的动力学类似。这种效应是由激子-激子交换相互作用引起的,并且只有当激子处于叠加量子态时才会出现。从而为量子拍频相干过程中的非相干交换相互作用找到了明确的证据。这种效应可以用于需要状态的量子相干性的量子技术。
2020-03-18 cond-mat.mes-hall
Polarization dynamics in quantum dots: The role of dark excitons
通过求解相应的速率方程组,研究了半导体量子点中重空穴基态激子的精细结构对光致发光偏振动力学的影响。暗激子的存在通常被忽略,偏振衰减被认为是由辐射双重态内的直接跃迁引起的。我们证明,在强限制量子点的暗激子,这是积极的亮激子,实际上有一个决定性的影响,由于其持久性的极化动力学。线偏振显示出由暗激子转化为亮激子控制的非指数衰减。为了得到特定量子点结构的定量答案,所有必要的信息都可以从这些量子点中非共振激发后发光动力学的实验中获得。
2014-02-20 cond-mat.mes-hall
Excitonic Theory of the Ultrafast Optical Response of 2D-Quantum-Confined Semiconductors at Elevated Densities
Justus-Liebig-Universität Gießen(吉森大学);Technische Universität Berlin(柏林工业大学)
本文研究了高密度下二维量子限制半导体的超快光学响应,通过激子理论分析了库仑相互作用对激子Rabi振荡的影响,并发现线偏振激发可显著抑制激子振荡。
2026-02-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Eliminating the confined dark-exciton qubit precession using an externally applied magnetic field
本研究通过实验与理论结合,利用Voigt构型下的外部磁场精确控制InAs/GaAs量子点中暗激子的精细结构分裂,并找到使分裂归零的条件,从而消除暗激子量子比特的进动。
2025-01-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Room-Temperature Quantum-Confined Stark Effect in Atomically Thin Semiconductor
电场控制下过渡金属二硫属化物单分子膜中的二维激子动力学是当前凝聚态物理的研究热点。我们已经实验研究了光谱和时间特性的A-激子在二硒化钼(MoSe 2)单层下的垂直,直流电场在室温下的控制变化。通过使用稳态和时间分辨的光致发光光谱,我们已经观察到直流场诱导的光谱位移和线宽加宽,这是一致的激子的非辐射寿命缩短,由于场诱导的解离。我们讨论的影响,在纳米尺度计量和探索,光电子技术的基础上分层,二维半导体的未来发展的结果。
2018-02-08 cond-mat.mes-hall
Strong coupling of two interacting excitons confined in a nanocavity-quantum-dot system
我们提出了辐射和物质之间的强耦合的研究,考虑两个量子点的系统,这是在相互作用和相互作用的单模光限制在半导体纳米腔。我们考虑耗散机制,如腔光子的逃逸,量子点激子的自发发射衰减,和独立激子泵浦。结果表明,点之间的相互作用可以测量非共振,只有当达到强耦合条件。利用量子回归定理,引入了一个合理的定义的动力学耦合制度的复拉比频率。最后给出了相应条件下的发射光谱,并与上述定义进行了比较,证明激子间的相互作用不影响强耦合。
2011-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Real-Space Imaging of Moiré-Confined Excitons in Twisted Bilayer MoS$_2$
University of Twente(特温特大学);Utrecht University(乌得勒支大学);National Institute for Materials Science(物质材料研究机构);Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西物理研究センター)
研究通过原子力显微镜在扭曲双层MoS₂中以纳米级分辨率成像莫尔受限激子,揭示了位点选择性限制机制,并建立了基于Wannier模型的激子波函数局部化理论。
2025-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vibration-assisted exciton transfer in molecular aggregates strongly coupled to confined light fields
我们研究了激子通过一维分子聚集体与腔模强相互作用的输运。与以前的几个理论研究处理的单体作为简单的两个级别的系统,激子振动耦合明确包括在系统的开放量子动力学的描述。在截断振动空间的Holstein-Tavis-Cummings模型框架下,我们研究了激子通过分子二聚体和长链的稳态转移。对于分子二聚体,我们发现,振动辅助激子转移发生在强激子腔耦合制度,真空拉比分裂匹配的频率的一个单一的振动量子。而对于较长的分子链,发现振动辅助转移发生在超强激子-腔耦合极限。此外,有限弛豫的振动模式诱导的连续声子浴被发现,以进一步促进激子输运的振动增强制度。
2019-02-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Negative activation energy and dielectric signatures of excitons and excitonic Mott transitions in quantum confined laser structures
大多数情况下,光学光谱被用来研究激子的物理,而它们的电学证据几乎没有探索。在这里,我们研究了一个正向偏压激活的差分电容响应的GaInP-AlGaInP基多量子阱激光二极管跟踪激子的存在,使用电气测量。发光后负激活能的出现被理解为在中等范围的载流子注入下稳态激子布居的化学特征。在用分子束外延生长的InGaAs-GaAs量子点激光器结构中也观察到类似的确证结果。随着偏置的增加,测得的差分电容响应慢慢消失。这表示在GaInP-AlGaInP激光二极管中激子相到电子-空穴等离子体的逐渐Mott跃迁。随着正向偏压的增加,电致发光光谱中越来越多的高能量尾部的指数形状进一步证实了这一点,这源于自由电子和空穴的非简并种群的增长。激子的电学和光学性质之间的这种实验相关性可以用于推进下一代激子器件。
2016-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Configuration space method for calculating binding energies of exciton complexes in quasi-1D/2D semiconductors
North Carolina Central University(北卡罗来纳中央大学)
本文提出一种配空间方法,用于计算准1D/2D半导体中激子复合物(三重态、双激子)的结合能,揭示了在强限制结构中三重态结合能更高,而在弱限制结构中双激子结合能更高,从而得出三重态稳定性随横向尺寸增加而降低的普遍交叉行为。
2016-07-02 cond-mat.mes-hall
Theory of moiré localized excitons in transition-metal dichalcogenide heterobilayers
过渡金属二硫属化物异质结构表现出在空间上调制材料平面上的电子结构的莫尔图案。对于某些材料对,这种调制作为一个潜在的景观与深,三角对称井能够局部化层间激子,形成量子发射器的周期性阵列。在这里,我们研究这些莫尔局域激子态和它们的光学性质。通过数值求解三角势约束下相互作用的电子-空穴对的两体问题,计算了不同材料对的局域激子谱。我们推导出光学选择规则的不同家庭的本地化的状态,每个属于一个不可约的潜在的对称群$C_{3v}$表示,并数值估计其偏振分辨吸收光谱。我们发现,局域莫尔层间激子的光学响应是由属于双简并$E$不可约表示的状态。我们的研究结果提供了新的见解的光学性质的人工限制激子在二维半导体。
2021-03-10 cond-mat.mes-hall
Confined-state physics and signs of fermionization of moiré excitons in WSe$_2$/MoSe$_2$ heterobilayers
通过密度依赖的光致发光光谱探测MoSe$_2$/WSe$_2$异质结构,发现莫尔激子共振的饱和蓝移现象,并利用费米子可饱和吸收体模型揭示了莫尔势阱中激子的受限态物理及费米子化迹象。
2023-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of macroscopic coherence in self-organized dipolar excitons
我们报告的实验表明,空间间接激子限制在一个广泛的单量子阱可以表现出宏观空间相干性。扩展相干性自发地建立在间接激子形成独特的环形图案碎裂成微观珠的制度中。这些包含一个大浓度的间接激子在亚开尔文温度,激子的空间相干性是最大的片段附近。
2012-10-11 cond-mat.mes-hall
Simultaneous Existence of Confined and Delocalized Vibrational Modes in Colloidal Quantum Dots
耦合到声子模是半导体中激子退相和能量损失的主要机制。然而,胶体量子点中的低能声子及其与激子的耦合却知之甚少,因为它们的实验特征很弱,而且通常被胶体量子点系综不可避免的不均匀加宽所掩盖。我们利用低温下的多维相干光谱技术研究了CdSe/CdZnS核/壳胶体量子点系综中激子的均匀非线性光学响应。比较模拟提供的证据表明,所观察到的线型产生的限制和离域振动模式,这两者都强烈耦合到激子在CdSe/CdZnS胶体量子点的共存。
2019-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically Tunable Fine Structure of Negatively Charged Excitons in Gated Bilayer Graphene Quantum Dots
本文预测了门控双层石墨烯量子点中带负电激子的精细结构,通过原子层面方法计算超百万原子结构的波函数并求解类Bethe-Salpeter方程,发现其具有由谷和自旋自由度产生的十个态,并提议利用发射光谱温度依赖性提取该精细结构。
2023-12-11 cond-mat.mes-hall
When polarons meet polaritons: Exciton-vibration interactions in organic molecules strongly coupled to confined light fields
本文提出了一种描述有机分子与腔模强相互作用的微观半解析理论。激子振动耦合内的分子和激子腔相互作用被视为平等的基础上,采用温度相关的变分方法。强激子-振动耦合和强激子-腔耦合之间的相互作用产生混合基态,我们称之为下极化子极化激元。得到了基态波函数、下极化子极化激元的零温准粒子重量、光致发光谱线强度和平均振动量子数的显式表达式。这些量对激子-腔耦合强度的依赖关系表明,强腔耦合导致腔模的振动修整增强,同时暗激子的振动解耦,这又导致较低的极化子极化激元类似于强耦合制度中的单模修整裸较低的极化激元。简要讨论了热效应对几个观测量的影响。
2016-11-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Inversion of Zeeman splitting of exciton states in InGaAs quantum wells
实验发现InGaAs量子阱中激子量子限制态的塞曼分裂强烈依赖于量子化能量。此外,当量子化能量随着量子阱宽度的减小而增加时,它改变符号。在87 nm量子阱中,观察到的符号变化的激发量子限制态,这是由几个meV以上的基态。两个粒子薛定谔方程的数值解的两步方法,考虑到库仑相互作用和价带耦合,用于所观察到的现象的理论依据。g因子的计算变化令人信服地遵循实验中获得的依赖关系。
2016-08-16 cond-mat.mes-hall
Driven-dissipative confined polariton condensate under magnetic field
研究了高质量半导体微柱腔中激子-极化激元在磁场作用下的凝聚。我们观察到连续的极化激元凝聚的每个自旋组件为两个不同的阈值功率。显著和非单调的塞曼分裂和圆偏振的发射的变化测量跨越这两个冷凝阈值。这种出乎意料的行为严重偏离了为完全热化系统预测的所谓自旋迈斯纳效应。我们的测量可以理解的动力学方法,考虑到整个系统内的自旋各向异性相互作用:极化激元凝聚和云的未凝聚激子。
2014-09-17 cond-mat.mes-hall
Optical properties of exciton in two-dimensional transition metal dichalcogenide nanobubbles
二维(2D)过渡金属二硫属化物(TMD)中的应变导致具有激发光学性质的局域态,特别是考虑到设计单光子源。沉积在hBN衬底上的自然形成的MoS 2单层导致应变区域中的带隙减小,从而产生纳米气泡。因此,光生粒子被限制在应变诱导势中。利用数值对角化方法,我们模拟了束缚激子态的光谱、振子强度和辐射寿命。我们表明,一个单一的状态的限制激子是光学活性的,这表明二硫化钼/hBN纳米气泡是一个很好的候选人实现单光子源。此外,由于限制效应,激子结合能、振子强度和辐射寿命都得到了提高。
2020-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Efficient Exciton Transport in Strongly Quantum-Confined Silicon Quantum Dots
采用一级微扰理论和多体格林函数分析方法,研究了尺寸、表面重构和表面处理对小硅量子点间激子输运的影响。竞争的辐射过程也被认为是为了确定如何激子传输效率的影响。分析表明,量子限制导致小的(~1 nm)硅量子点表现出激子输运效率远远超过其较大的同行。我们还发现,表面重构显着影响的吸收截面,并导致在两个传输速率和效率的大幅度降低。激子传输效率较高的氢钝化点相比,那些终止于更多的电负性配体。这是因为这样的配体使电子波函数向表面离域并导致较低的偶极矩。这样的行为不是由建立在偶极-偶极近似上的福斯特理论预测的,因为高阶多极子在激子动力学中起着重要的作用。
2011-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Quantum confined Stark effect in a MoS$_2$ monolayer van der Waals heterostructure
含过渡金属二硫族化物的无悬挂键范德华异质结构的光学性质主要由激子决定。受限激子的一个重要性质是量子受限斯塔克效应(QCSE)。在这里,这样的异质结构被用来探测QCSE通过施加均匀的垂直电场横跨二硫化钼(MoS $_2$)单层。中性和带电激子的光致发光发射能量与所施加的电场成二次方移动,只要电子密度保持恒定,表明激子可以被极化。斯塔克位移对应于约一半的均匀线宽实现。分别提取了$(7.8~\pm~1.0)\times 10^{-10}~\tr{D~m~V}^{-1}$和$(6.4~\pm~0.9)\times 10^{-10}~\tr{D~m~V}^{-1}$在相对低电子密度下的中性和带电激子极化率($8 \times 10^{11}~\tr{cm}^{-2}$)。这些值比以前报告的值低一个数量级,但与理论计算一致。这里提出的方法是通用的,也可以应用于其他半导体层状材料。
2017-10-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Highly tunable layered exciton in bilayer WS$_2$: linear quantum confined Stark effect versus electrostatic doping
在1H单层过渡金属二硫属化物中,反转对称性被破坏,而反射对称性被保持。相反,在双层中,反转对称性得到恢复,但反射对称性被破坏。作为这些对比对称性的结果,在这里,我们表明,双层WS $_2$表现出量子限制斯塔克效应(QCSE),是线性与所施加的平面外电场,在相反的二次一个单层。双层中的独特层自由度与场驱动的层内和层间激子之间的部分相互转换之间的相互作用产生激子振子强度的巨大可调谐性。这使得双层WS $_2$成为在激子共振下原子级薄的可调谐电吸收调制器的有希望的候选者,特别是当堆叠在提供超快非辐射弛豫通道的石墨烯层的顶部上时。通过调整偏置配置,我们进一步表明,激子响应可以很大程度上通过静电掺杂,有效地转移从中性带电激子的振子强度调谐。这些发现对于下一代光电子学的高度可调、原子薄、紧凑和轻的片上可重构组件具有前瞻性。
2020-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Higher-order photon correlation as a tool to study exciton dynamics in quasi-2D nanoplatelets
胶体半导体纳米片,其中载流子仅沿一个维度被强烈限制,呈现出与量子点根本不同的激子性质,量子点支持在所有三个维度上的强限制。特别是,多个激子强烈限制在一个维度上,可以自由地在横向平面上重新排列,减少了多体碰撞的可能性。因此,虽然同时多光子发射通常在量子点中淬灭,但在纳米片中,其概率可以根据尺寸和形状进行调整。在这里,我们专注于分析多激子动力学在个人的各种尺寸的CdSe/CdS纳米片通过测量的第二,第三和第四阶光子相关性。这样,我们第一次可以直接在单能级上探测二、三和四激子态的动力学。值得注意的是,虽然高阶的相关性在合成产物中有很大的不同,但它们与二阶反聚束的值密切相关。高阶矩与反聚束度的比例表示出一个小而明显的偏差,从公认的模型的俄歇复合通过二进制碰撞。这种偏离表明,在三激子水平上已经存在多体贡献。这些发现突出了高阶光子相关光谱作为一种技术来研究胶体半导体纳米晶体中的多激子动力学的好处。
2019-08-22 cond-mat.mes-hall
Electroabsorption by confined excitons with Gaussian interaction potential
以InGaAs为例,研究了电子-空穴相互作用、二维约束和外加电场对III-V族半导体直接允许跃迁的影响.代替库仑相互作用,我们使用高斯势。它在原点是有限的,并且具有有限的有效范围,这允许更有效地数值解薛定谔方程。然而,我们可以预期电吸收现象在性质上仍然与库仑激子所观察到的相似。此外,我们使用参数的变化来拟合库仑情况下的第一个吸收峰的位置和幅度。我们结合和比较几种数值和近似方法,包括谱展开,有限差分,分离变量和变分近似。我们发现分离变量法只适用于量子阱宽度小于激子半径的情况。在分离变量后,所得相互作用方程的有限差分解比朴素变分近似更好地与全谱解吻合。我们观察到,电场的激子吸收峰的幅度有一个关键的影响,抑制先前允许的跃迁和增强禁戒的。此外,对于激发态,初始抑制的跃迁在更高的场强下再次增强。
2021-01-15 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Observation of dielectrically confined excitons in ultrathin GaN nanowires up to room temperature
本研究制备了直径低至6 nm的裸GaN纳米线,利用其与真空的介电失配实现强介电限制激子,在室温下获得高辐射效率,为先进低维结构制备提供基础。
2024-01-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Confined exciton polaron in MoS$_2$ on twisted-hBN
Indian Institute of Science(印度科学学院);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);National Institute for Materials Science(国立材料研究所)
利用非单调电场在扭曲hBN铁电畴壁上限制并极化MoS2中的激子,观察到量子化带电激子发射,通过激子极化子多体图像解释,为区分激子极化子与三子提供了明确方法。
2026-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Determinisitic Writing and Control of the Dark Exciton Spin using Short Single Optical Pulses
我们证明了量子点限制的暗激子形成了一个长寿命的整数自旋固态量子比特,该量子比特可以被一个光脉冲确定性地按需启动。此外,我们表明,这种量子比特可以完全控制使用短的光脉冲,这是几个数量级短于量子比特的寿命和相干时间。我们的演示不需要外部施加磁场,他们建立了量子点限制的暗激子形成一个优秀的固态物质量子比特与半整数自旋量子比特,如限制的电子和空穴,分别具有一些优势。由于量子点是允许电子和光子组件集成的半导体纳米结构,因此暗激子可能对由半导体量子比特组成的量子技术的实现具有重要意义。
2014-12-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Inhibited Recombination of Charged Magnetoexcitons
时间分辨光致发光测量表明,在高磁场下,GaAs二维电子气中带电激子的衰减时间增加了一个数量级。与中性激子不同,带电激子的质心在空间上被回旋加速器轨道和量子阱限制在"磁可调量子点“中。被抑制的复合被解释为减少相位相干体积的磁限制带电激子。
1998-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Microscopic Lattice for Two-dimensional Dipolar Excitons
我们报道了一个限制在GaAs双量子阱中的偶极激子的二维人工晶格。探索每个晶格站点的大填充物的制度,我们验证了晶格深度与激子排斥偶极相互作用的大小竞争,以控制晶格势中的局部化程度。此外,我们表明,偶极激子辐射窄带光致发光,在340 mK的光谱宽度为几百微电子伏特,在本地化和离域制度。这使得我们的设备适用于探索偶极激子准凝聚在周期性的潜力。
2020-12-07 cond-mat.mes-hall
Stochastic resonance in collective exciton-polariton excitations inside a GaAs microcavity
我们首次在受限激子-极化激元中观察到随机共振现象。我们通过跟踪极化激元的行为,通过两个随机共振量化,即光谱放大因子和信噪比,证明了这一现象。研究了随机共振随周期激励信号调制幅度的演化规律。我们的实验观测结果很好地再现随机扰动下的Gross-Pitaevskii方程的框架内进行的数值模拟。
2014-07-17 cond-mat.mes-hall
Electrically defined quantum dots for bosonic excitons
本研究在单层半导体中实现可由栅极电压调控激子能级的电定义量子点,并通过共振荧光证实其零维特性,为基于激子相互作用的量子受限玻色模式奠定基础。
2024-03-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Optical orientation, polarization pinning, and depolarization dynamics in optically confined polariton condensates
我们研究了光学限制的半导体激子-极化激元凝聚体的光学取向、偏振钉扎和退偏振。我们执行一个完整的映射的凝聚物偏振作为入射非共振激发偏振和功率的函数。我们利用一个环形的激发图案,以产生激子诱导的潜力,空间限制极化激元凝聚成一个单一的模式。我们观察到,形成的圆偏振的凝聚持续存在,即使是一个弱的共圆偏振泵。通过改变激发环的直径,我们实现了从被钉扎沿坐标相关的腔应变轴的冷凝物偏振的过渡,到零度的冷凝物偏振的制度。通过驱动耗散的随机Gross-Pitaevskii方程的分析表明,这种去极化源于样品诱导的面内偏振分裂和凝析油-储层重叠之间的竞争。后者的作用的增加导致凝聚定点相空间吸引子的减弱,增强随机相空间行走和极限环轨迹的出现,降低时间积分极化的程度。
2020-06-24 cond-mat.mes-hall
Tuning intraband and interband transition rates via excitonic correlation in low-dimensional semiconductors
我们表明,电子空穴相关性可以用来调整带间和带内的光学跃迁率在半导体纳米结构,至少有一个弱限制的方向。价电子到导带的跃迁速率可以通过一个因子$(L/a_B)^{N}$来提高--$L$是弱限制方向的长度,$a_B$是激子玻尔半径,$N$是纳米结构的维度--而带内和价带间跃迁的速率可以通过相反的因子$(a_B/L)^{N}$来减慢。添加一个迄今未充分探索的自由度工程激子跃迁速率,这种大小的依赖性是各种光电应用的兴趣。它还提供了一个超线性体积缩放的双光子吸收(TPA)的横截面最近报道的CdSe纳米片的解释,从而奠定了基础,以获得前所未有的TPA截面,远高于传统的双光子吸收剂。此外,我们的概念解释了背景的有效性的普遍连续吸收方法的颗粒浓度的测定通过本征吸收。我们的方法的潜在应用包括低激发强度共焦双光子成像,双光子自相关和交叉相关具有更高的灵敏度和前所未有的时间分辨率,以及基于TPA的光学稳定和优化量子级联激光器的子带间跃迁速率。
2018-06-02 cond-mat.mes-hall
Observation of the exciton Mott transition in the photoluminescence of coupled quantum wells
耦合量子阱中的间接激子具有长的辐射寿命,并形成冷准二维布居,适合于研究集体量子效应。在这里,我们报告的观察激子莫特过渡从绝缘(激子)到导电(电离电子-空穴对)相,这是逐渐发生的载流子密度和温度的函数。从光谱和时间分辨的光致发光测量推断的过渡周围的$2\times10^{10} \mathrm{cm}^{-2}$的载流子密度和温度的$12-16 \mathrm{K}$。外加电场通过量子限制斯塔克效应来调节跃迁的动力学。我们的研究结果提供了证据的激子莫特过渡的渐进性质。
2016-04-12 cond-mat.mes-hall
Bose-Einstein Condensation in Gap-Confined Exciton-Polariton States
该研究结合理论与实验揭示负有效质量与光子能隙形成的受限势阱如何促进鞍点上方低阈值极化激元凝聚,并比较BIC与损耗模式的寿命和阈值差异。
2023-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Superfluidity of dipole excitons in two layers of gapped graphene
激子的形成作为一个问题的两个狄拉克粒子被限制在两层石墨烯片由电介质分开时,间隙是开放的,它们通过库仑势相互作用的研究。我们提出了在带隙存在的双层石墨烯中观察准二维偶极激子的玻色-爱因斯坦凝聚和超流性。集体激发的能谱、声谱和有效激子质量是能隙、密度和层间间距的函数。超流密度ns和无Kosterlitz相变温度Tc是能隙和层间分离的减函数,因此,可以由这些参数控制。
2011-11-17 cond-mat.mes-hall
Valley polarization of exciton-polaritons in monolayer WSe2 in a tunable microcavity
过渡金属双硫族化合物单层膜具有很强的激子共振,是研究光-物质相互作用的一个非常有趣和通用的平台。在这项工作中,我们报告了一个强耦合制度的激子在单层WSe 2和光子限制在一个开放的,电压可调的电介质微腔。我们的系统的可调谐性,使我们能够扩展激子极化激元状态在很宽的能量范围内,特别是,使激子组件的较低的极化激元模式到共振与其他激子在单层WSe 2过渡。通过选择性激发自旋极化激子-极化激元,我们证明了当下支极化激元与单层WSe_2中的亮trion态共振时的谷极化和当它们与暗trion态共振时的谷去极化.
2018-09-25 cond-mat.mes-hall
Valley-hybridized gate-tunable 1D exciton confinement in MoSe2
该研究通过非均匀面内电场在MoSe2中实现一维激子限制,利用栅极可调谷杂化控制发射偏振,并可通过空间几何或磁场完全调控,为激子工程提供新途径。
2023-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Phonon-Driven Selective Modulation of Exciton Oscillator Strengths in Anatase TiO2 Nanoparticles
原子核运动对电子响应的影响是材料科学研究的热点。相干声学声子可以在超声频率下动态地改变光学、磁性和力学性质,在传感器和换能器方面具有广阔的应用前景。在这里,通过超快宽带深紫外光谱,我们表明,相干声学声子限制在TiO2 TiO $_2$纳米粒子可以选择性地调制由材料支持的二维束缚激子的振子强度。我们使用多体微扰理论的计算,揭示了变形势是所观察到的相干声波包的产生背后的机制。我们的研究结果提供了一种在室温下操纵和动态调节激子在深紫外区的性质的方法。
2018-05-01 cond-mat.mes-hall
GaAs Microcavity Exciton-Polaritons in a Trap
Stanford University(斯坦福大学);University of Tokyo(东京大学);National Institute of Informatics(信息学国立研究所);NTT Basic Research Laboratories, NTT Corporation(日本电报电话公司基础实验室)
通过金属薄膜在半导体微腔中产生可控的平面内势能陷阱,用于调控低能激子极子,为构建1D阵列和2D晶格提供基础。
2008-05-30 cond-mat.mes-hall
Two-dimensional exciton-polariton - light guiding by transition metal dichalcogenide monolayers
过渡金属二硫属化物(TMDC)的单层被证明是能够支持激子共振,二维激子极化激元以下的引导光学模式。这种可见光或近红外模式被限制在离单层大约一微米的范围内,并且传播长度超过100微米。光引导能力使得TMDC单层更加通用和潜在地有吸引力的光子平台。
2015-05-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Collective electronic excitation in a trapped ensemble of photogenerated dipolar excitons and free holes revealed by inelastic light scattering
光生激子系综限制在耦合GaAs量子阱探测发射光谱和共振非弹性光散射的互补方法。横向静电陷阱的几何形状被用来创建空间间接激子和多余的空穴具有类似的密度在10 $^{11}$ cm $^{-2}$的顺序的密集系统。非弹性光散射光谱揭示了一个非常尖锐的低洼集体模式,确定在0.44 meV的能量和半高宽只有~50 $μ$ eV。这种模式被解释为耦合到光生间接激子的过量空穴系统的等离子体激元激发。间接激子的发射能量在垂直施加的电场的应用下移动,其中量子限制斯塔克效应不受自由载流子的存在的干扰。我们的结果说明了研究光生激子系统中的低位集体激发的潜力,以探索多体相图,相关的相变,和相互作用物理。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas