Anisotropic Optical Spin Hall Effect in Semiconductor Microcavities
在各向异性平面半导体微腔中，通过光学自旋霍尔机制中的光学注入极化激元的瑞利散射，产生了方向相关的极化自旋电流。各向异性的影响导致散射到不同方向的极化激元的赝自旋进动的抑制或增强。这被利用来通过在局部缺陷的顶部上激发来产生强烈的自旋电流。一个考虑总有效磁场对极化激元赝自旋影响的理论模型定量地再现了实验观测。
2009-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the remote coherence of polariton condensates in 1D microcavities: a photoluminescence study
在这篇文章中，我们将收集明确的实验证据之间的远程相干的两个极化激元凝聚液滴，从来没有在真实空间中重叠，并讨论如何在动量空间中的这些干扰可以用来估计的临界温度的BEC类转变。
2020-08-21 cond-mat.mes-hall
Motion of spin polariton bullets in semiconductor microcavities
利用时间和空间分辨光谱技术研究了强耦合区半导体微腔中光开关的动力学行为。这种转换是由极化的短脉冲触发的，这些脉冲产生高极化激元密度的自旋子弹。由于激子-极化激元从高密度区域到低密度区域的弹道传播和漂移，自旋包以106 m/s的速度行进。速度由激发光束的入射角控制，这改变了极化激元群速度。
2013-09-24 cond-mat.mes-hall
A complete architecture of integrated photonic circuits based on AND and NOT logic gates of exciton-polaritons in semiconductor microcavities
在这封信中，我们介绍了一个完整的光子逻辑门结构，利用半导体微腔中激子极化激元的非线性和自旋电子学特性。这种混合光物质设计是高度紧凑的，并提供了预期的光子电路的优点，包括：没有距离相关的损失或信号梯度;电气隔离和抗电磁干扰;减少错误检查开销;和直接耦合到外部光，用于光纤通信。
2013-05-02 cond-mat.mes-hall
Analysis of exciton-polariton condensation under different pumping schemes for 1D and 2D microcavities including the effect of strong correlation between polaritons
本文通过有限差分和四阶龙格-库塔方法模拟一维和二维微腔中不同泵浦方案下的激子-极化激元凝聚，在平均场方程中纳入强关联效应，揭示了动力学中类似极化激元阻塞的条件。
2025-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cs.NA
Optical circuits based on Polariton Neurons in Semiconductor Microcavities
利用极化激元的极化多稳定性，我们证明了极化信号可以在半导体微腔的平面内沿着受控通道或“神经元”传导。此外，由于极化激元与相反自旋的相互作用，可以实现在极化自由度上操作的二进制逻辑门。多个门可以集成在一起以形成包含在单个半导体微腔中的光路。
2008-03-06 cond-mat.mes-hall
Branch-entangled polariton pairs in planar microcavities and photonic wires
提出了一种利用自发分支间参量散射产生分支纠缠微腔极化激元对的方案。当存在两个孪生过程时，可以实现分支纠缠，其中信号和闲频的作用可以在两个不同的极化子分支之间交换。极化激元对的分支纠缠可以导致频率纠缠光子对从微腔中发射出来。在平面微腔中，满足以任意面内波矢抽运上极化激元分支所需的相位匹配条件。由于对散射成高动量激子态的非线性损失的重要作用进行了评估。结果表明，上支泵浦极化激元缺乏保护是关键。在光子线中，当泵浦以垂直入射激发较低的极化激元子分支时，一维极化激元的分支纠缠是可实现的，从而提供免受激子库的保护。
2004-02-09 cond-mat.mes-hall
Light Engineering of the Polariton Landscape in Semiconductor Microcavities
本文提出了一种利用偏振光在半导体微腔中产生极化激元势垒的方法。屏障的形式是通过样品上聚焦光束的真实空间形状设计的。它们的高度可以通过与它们相互作用的极化激元流体中产生的散射波的可见性来确定。该技术开辟了在半导体微腔中产生动态势和任何形状缺陷的途径。
2010-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Digital-Alloy Bragg Mirrors in High-Q Microcavities for Polariton Lasing
St. Petersburg State University（圣彼得堡国立大学）；Spin Optics Laboratory, St. Petersburg State University（圣彼得堡国立大学旋光实验室）；Nanophotonics Research Center, St. Petersburg State University（圣彼得堡国立大学纳米光子学研究中心）；Abrikosov Center for Theoretical Physics, Moscow Center for Advanced Studies（莫斯科高等研究学院阿布里科索夫理论物理中心）；Russian Quantum Center, Skolkovo, Moscow（俄罗斯量子中心）
通过数字合金超晶格实现高Q微腔，降低极子激光阈值并提高质量因子，利用量子限制和激子效应优化模型。
2025-12-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Coherent and incoherent aspects of polariton dynamics in semiconductor microcavities
相干极化激元与非相干激子之间的相互作用在极化激元物理中占有重要地位。使用共振泵浦-探测光谱与选择性激发单极化激元分支，我们调查了不同的退相机制负责产生一个长寿命的激子水库。正如预期的那样，泵送上极化激元会导致强烈的失相过程，从而导致长寿命储层的产生。出乎意料的是，我们观察到一个有效的水库创建，而激发只有较低的极化激元分支时，失谐增加到正失谐。我们提出了一个简单的理论模型，极化布洛赫方程，来描述系统的动力学。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall
Manipulating matter with strong coupling: harvesting triplet excitons in organic exciton microcavities
激子-极化激元是一类具有光子和激子混合性质的准粒子，具有丰富的量子现象、新颖的光电子器件和改变材料化学性质的潜力。有机半导体由于其室温极化激元的形成而受到人们的关注。然而，在有机光电子器件内，通常是“暗”自旋-1三重态激子主导操作。这些三重态在极化激元物理学的研究中基本上被忽略了。在这里，我们证明了极化激元人口从三重态流形通过三重态-三重态湮灭，导致极化激元发射，甚至比激子发射在裸膜更长的寿命（>微秒）。这种增强来自自旋2的三重态对，由单重态裂变或三重态-三重态湮灭形成，供给极化激元。这是可能的，由于状态混合，这-在强耦合制度-导致共享的光子特性与国家正式非发射。这种“光子共享”提供了一种诱人的可能性，甚至可以收获或操纵形式上的黑暗状态。
2018-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Floquet Topological Polaritons in Semiconductor Microcavities
我们提出并模拟了半导体微腔中的Floquet拓扑极化激元，利用频率失谐相干场的干涉来提供一个时间周期势。对于任意弱场强，其中Floquet频率大于系统的相关带宽，得到了一个陈氏绝缘体。随着场强的增加，观察到拓扑相变与不成对的狄拉克锥宣布异常Floquet拓扑绝缘体。当相关带宽进一步增加时，在第二临界点处观察到一种奇异的具有平带的Chern绝缘体，并且具有不成对的Dirac锥。考虑到极化激元自旋自由度，我们发现场极化的选择允许相反极化的极化激元在手征边缘态中同向传播或反向传播。
2018-05-02 cond-mat.mes-hall
Order parameter dynamics of a Bose-Einstein condensate of exciton-polaritons in semiconductor microcavities
从理论上证明了自旋简并激子-极化激元的玻色凝聚导致半导体微腔发射谱中线极化的自发建立。线偏振度是极化激元玻色凝聚的一个良好的序参量。如果自旋简并被提升，则极化激元凝聚体发射椭圆偏振光。由于极化激元凝聚体赝自旋的自诱导拉莫尔进动，椭圆的主轴随时间旋转。极化衰减时间由极化激元-极化激元相互作用引起的退相决定，并强烈依赖于凝聚态的统计特性。
2005-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Exciton-polariton wakefields in semiconductor microcavities
研究了半导体微腔中传播源对极化激元尾波场的激发。我们表明，两种唤醒是可能的，这取决于组分分数（激子或光子）的极化激元波函数。尾波场的性质（纯激子或极化激子）可以通过改变外泵浦的传播速度来控制。这一过程可以作为微腔内部参数的诊断。
2014-02-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stimulated emission of terahertz radiation by semiconductor microcavities
我们表明，在强耦合制度的平面半导体微腔可以用作受激太赫兹（THz）辐射源。发射的太赫兹光子将具有腔极化激元模式分裂的频率。由于上极化激元态与激子激发态的混合，使得上极化激元和下极化激元之间的光学跃迁成为可能。这种跃迁是在极化激元激光机制中激发的。
2010-09-03 cond-mat.mes-hall
Zero-dimensional organic exciton-polaritons in tunable coupled Gaussian defect microcavities at room temperature
我们展示了强烈的光-物质相互作用，在环境条件下之间的梯形共轭聚合物和垂直微腔与可调谐振频率的各个模式。通过亚微米尺寸的高斯缺陷实现了极化激元的零维波长尺度限制，导致2g = 166 meV的极化激元分支的真空拉比分裂。通过在附近引入第二个高斯缺陷，我们得到了一个极化激元分子，其隧道耦合强度可达2 J ~ 50 meV。该平台能够创建量身定制的潜在景观，具有波长尺度的尺寸和可调的耦合强度，超出了热能，开辟了一条通往基于室温极化激元的量子模拟器的道路。
2019-01-18 cond-mat.mes-hall
Ring-shaped polariton lasing in pillar microcavities
在GaAs/AlGaAs量子阱圆柱形半导体柱微腔中，光生激子-极化激元表现出清晰的极化激元激射机制。当在柱的中心激发时，我们检测到环形发射，其中强度峰值可以与激发点分离超过10微米。通过干涉测量验证了环形发射的空间相干性。这些观察解释的激子极化激元凝聚物的漂移远离激发点，由于其排斥激子水库和其空间限制的支柱边界。
2013-12-26 cond-mat.mes-hall
Excitation of Vortices in Semiconductor Microcavities
我们预测，横向电磁极化分裂的激子极化激元允许一个简单的技术，用于产生的线圈数为2的半导体微腔中的极化激元涡旋。涡旋可以由没有轨道角动量的圆偏振光激发，并且作为相反圆偏振的相位涡旋或直接作为线偏振涡旋观察。预测解释了一个简化的分析线性模型，并充分显示与数值模型的基础上的Gross-Pitaevskii方程，其中包括极化激元-极化激元相互作用的非线性效应。
2006-12-13 cond-mat.mes-hall
Controlled strong coupling and absence of dark polaritons in microcavities with double quantum wells
我们证明了一个有效的开关之间的强和弱激子光子耦合制度的微腔嵌入的非对称双量子阱，由外加电场控制。我们发现，微调的电场导致极化激元的性质发生了巨大的变化，与极化激元基态被红移了几个meV，并已收购的空间间接偶极激子的突出特点。我们研究偶极激子极化激元的性质，称为偶极激元，在微观水平上，并表明，与最近的研究结果不同，它们不是暗极化激元，但由于有限的尺寸的激发，是混合状态的腔光子，明亮的直接和长寿命的间接激子模式的贡献相当。
2015-10-30 cond-mat.mes-hall
Spin noise of exciton-polaritons in microcavities
本文发展了半导体微腔中激子-极化激元在非共振非极化泵浦下的自旋涨落理论。结果表明，相应的自旋噪声是敏感的散射率在系统中，基态的占领，极化激元的统计，和相互作用。在极化激元激光机制中，由于极化激元凝聚体的形成，自旋噪声谱急剧变窄，而由于相互作用引起的自旋退相干，其形状可以变得非洛伦兹。
2013-07-17 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Competition between horizontal and vertical polariton lasing in planar microcavities
填充有包含激子共振的活性材料的平面微腔在光锥内具有平面内波矢量的辐射激子-极化激元（极化激元）模式。它们还具有至少一种通过全内反射在腔平面中引导的模式，并且除了通过缺陷或样品边缘之外，该模式不辐射耦合到真空模式。我们表明，极化激元受激散射介导的极化激元激光可以同时发生在两种类型的模式在微腔。通过调节激子和辐射光子模式之间的失谐，可以有利于辐射模式或导模中的极化激子激光。我们的结果表明，这两种类型的极化激元激光模式之间的竞争可能发挥了作用，在许多以前的观察极化激元激光和极化激元玻色-爱因斯坦凝聚。
2019-01-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Polariton-dark exciton interactions in bistable semiconductor microcavities
本研究利用半导体微腔中极化激元的双稳态特性，结合双光子激发技术，测量了下极化激元与暗激子间的相互作用强度，揭示了微小对称性破缺对极化激元凝聚体双稳态的影响。
2023-05-22 cond-mat.mes-hall
Control of non-Markovian effects in the dynamics of polaritons in semiconductor microcavities
我们报道了半导体微腔的时间分辨光致发光，表明在极化激元系统中存在一种光学可控的机制来打开和关闭记忆效应。通过增加激光泵浦脉冲强度，我们观察到的衰减时间分辨的光致发光信号，一个明显的非马尔可夫行为的光学活性极化激元的复苏。基于开放量子系统的方法，我们进行了全面的分析和数值研究的耦合的光学活性极化激元的结构水库，以确认所观察到的功能的起源。我们的研究结果表明，负失谐和强兴奋应该同时发生的记忆效应发生。
2008-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Energy relaxation of exciton-polariton condensates in quasi-1D microcavities
本文用时间分辨方法研究了半导体微腔脊中极化激元凝聚的能量弛豫和俘获动力学。在GaAs脊形微腔中的两个非共振脉冲激光源的组合产生了丰富的量子现象，其中由激光器产生的排斥势允许调制和控制极化激元流。我们详细分析了动力学对两个激光器的功率的依赖关系，并确定了实现全光偏振激元冷凝晶体管开关的最佳条件。根据广义Gross-Pitaevskii方程的模拟结果对实验结果进行了解释，包括凝聚体内的非相干泵浦、衰变和能量弛豫。
2013-07-12 cond-mat.mes-hall
Polariton quantum boxes in semiconductor microcavities
报道了在强耦合条件下半导体微腔中实现极化激元量子盒的研究。量子盒由限制腔光子的台面组成，蚀刻在微腔的间隔物的顶部。对于台面尺寸的顺序为几微米的宽度和nm的深度，我们观察到量子化，所造成的横向限制，在几个峰的极化激元模式。我们的证据强激子-光子耦合制度通过一个典型的/明确的anticrossing曲线为每个量子化水平。此外，生长技术是高质量的，这为新的光电子器件的概念开辟了道路。
2006-02-28 cond-mat.mes-hall
Persistent circular currents of exciton-polaritons in cylindrical pillar microcavities
在非共振光泵浦下，我们在圆柱形GaAs/AlGaAs柱微腔中观察到激子极化激元的涡流。极化激元电流在马赫-曾德尔干涉图像中表现为特征螺旋，其发生是由于激子-极化激元凝聚体发射的光与从相同凝聚体的发射人工成形的球面波的干涉。我们在实验上观察到了拓扑荷m =+1，m = -1，m =-2的凝聚体。对应于m = -2电流的干涉图案表示从微柱中心出现的双螺旋。
2017-09-19 cond-mat.mes-hall
Thermodynamics and Excitations of Condensed Polaritons in Disordered Microcavities
利用半导体量子阱中的无序模型研究了微腔极化激元的热力学凝聚。这种方法正确地描述了极化激元非均匀加宽的低密度限制，并处理散射的无序凝聚制度中的所有订单。虽然弱无序改变的热力学性质的过渡很少，在凝聚态的无序的影响是突出的激发，可以看到在共振瑞利散射。
2006-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dark Vibronic Polaritons and the Spectroscopy of Organic Microcavities
有机微腔是一种光子纳米结构，它强烈地限制了电磁场，允许光-物质与无序有机半导体相互作用的奇异量子机制。由于涉及电子、振动和腔光子的几种竞争效应，有机微腔光谱的明确解释一直是一个长期存在的挑战。在这里，我们提出了一个理论框架，能够描述有机微腔的主要光谱特征一致。我们介绍了一类称为暗振动极化激元的光物质激发，强烈发射，但只有微弱的吸收光在裸电子跃迁的相同频率区域。与实验数据的成功比较证明了我们的理论的适用性。提出的有机微腔的微观理解铺平了道路的光电子器件的发展增强了量子光学。
2016-11-23 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Spin waves in semiconductor microcavities
我们从理论上证明了半导体微腔中自旋极化激子-极化激元的弱相互作用气体支持自旋波的传播。自旋波的特征在于在小的波矢，这是由极化激元-极化激元相互作用常数的抛物线色散。由于极化激元-极化激元相互作用的自旋各向异性，自旋波的色散依赖于总极化激元自旋的取向。出于同样的原因，均匀自旋旋进/极化子自旋共振的频率取决于它们的极化程度。
2015-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Theory of optically controlled anisotropic polariton transport in semiconductor double microcavities
半导体微腔中的激子极化激元表现出许多基本的物理效应，其中一些可以由外场控制。极化激元输运受极化激元自旋-轨道相互作用的影响，这种相互作用是由横电横磁（TE-TM）模分裂引起的。这是极化激子霍尔效应的基础，称为光学自旋霍尔效应（OSHE），其与动量空间中自旋/极化纹理的形成有关，确定各向异性弹道输运以及真实空间中的相关纹理。由于极化激元的激子成分之间的库仑相互作用，极化激元的光激发可以影响OSHE。我们提出了一个理论分析的OSHE和它的光学控制在半导体双微腔，即两个光耦合腔，这是特别适合于创建的极化激元水库，影响自旋织构形成极化激元。该理论是制定在一组双腔自旋极化激元Gross-Pitaevskii方程。数值解的特点之一是在动量空间中控制自旋纹理的旋转。该理论还允许识别的有效磁场组件，确定在唯象伪自旋模型中的激子相互作用和极化激元密度在第二个较低的极化激元分支的光学控制。
2017-05-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Controllable structuring of exciton-polariton condensates in cylindrical pillar microcavities
用垂直入射的聚焦激光束非共振激发圆柱形GaAs/AlGaAs微腔，观察到激子极化激元在同心圆环组成的量子态中的凝聚.环的数目取决于泵浦强度和柱的尺寸，并且在40 mkm直径的柱中可以达到5个。当将激发光斑从柱中心移开时，打破轴对称性导致环转变成对应于具有非零角动量的量子态的多个亮瓣。波瓣的数量、形状和位置取决于光斑位置。基于Boltzmann-Gross-Pitaevskii方程描述了在不同主量子数和角动量的状态下极化激元的非平衡凝聚，该方程考虑了激子库中激子的排斥以及柱边界对激子的空间限制.
2014-11-12 cond-mat.mes-hall
Polariton lasing and energy-degenerate parametric scattering in non-resonantly driven coupled planar microcavities
本研究在垂直耦合双平面微腔中实现非平衡激子-极化激元凝聚与低阈值双波长激射，观测到非共振驱动下的能量简并参量散射支间转移，并用含开放耗散Gross-Pitaevskii方程的速率方程进行理论阐释，为光子器件研发提供新平台。
2021-02-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin rings in bi-stable planar semiconductor microcavities
激子-极化激元的一个独特特征，从它们的混合轻物质起源继承而来，是强自旋相关的极化激元-极化激元相互作用，这已经被预测会导致在实空间中形成自旋环[Shelykh等人，物理修订信函100，116401（2008）]。在这里，我们实验证明的激子极化激元的自旋双稳性的InGaAs基半导体微腔下的共振光泵浦。我们观察到形成的自旋环，其大小可以精细地控制在一个空间尺度下降到微米范围内，远小于斑点的大小。我们还评估了反平行极化激元自旋相互作用常数的符号和大小。
2010-07-21 cond-mat.mes-hall
Microscopic calculation of polariton scattering in semiconductor microcavities
激子-极化激元系统中的最近实验提供了极化激元-极化激元相互作用常数的值的高精度测量，极化激元-极化激元相互作用常数是支配极化激元凝聚体的非线性动力学的关键参数，并且可能使量子相关极化激元成为可能。然而，到目前为止，这个参数只在理论上使用微扰处理或近似，不包括激子的复合性质。在这里，我们使用最近开发的微观描述的极化激元涉及电子，空穴和光子，带电粒子之间的相互作用被假定为高度屏蔽。在这个模型中，我们进行了精确的四体计算的自旋极化极化激元极化激元和极化激元激子相互作用常数。在与微腔中原子薄半导体有关的弱光-物质耦合的极限下，我们得到了与最近提出的低能极化激元-极化激元散射的普遍形式极好的一致性[O. Bleu等人，2，043185（2020）]。在较强的光-物质耦合，多层微腔的相关性，我们观察到的相互作用常数增加到玻恩近似预测。我们表明，在所有的制度的利益的相互作用常数可以准确地从激子-激子散射相移在负碰撞能量，我们认为，这具有重要的意义，在其他系统中具有较强的光-物质耦合的相互作用。
2021-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Strong coupling and polariton lasing in Te based microcavities embedding (Cd,Zn)Te quantum wells
报道了基于（Cd，Zn，Mg）Te层和嵌入（Cd，Zn）Te量子阱的光学微腔的特性。结构设计的关键是整个结构与MgTe的晶格匹配，这消除了内部应变，并允许在微腔中嵌入任意数量的无应变量子阱。我们已经证明了强的光-物质耦合制度的结构包含一个单量子阱。嵌入四个无应变量子阱的结果进一步增强激子-光子耦合和极化激元激光在强耦合制度。
2015-10-15 cond-mat.mes-hall
Evidence for Polariton-Mediated Biexciton Transition in Single-Walled Carbon Nanotubes
激子共振与腔体的强耦合产生激子-极化激元，与未耦合的发射体相比，激子-极化激元具有修改的能量景观。然而，由于所谓的亮极化激元态的飞秒寿命和在激发下的腔反射率的瞬态变化，直接测量极化激元激发态动力学具有挑战性。在这里，近红外泵浦探测光谱被用来研究激子极化激元的超快动力学的基础上强耦合（6，5）单壁碳纳米管在金属包覆微腔。我们提出了一个协议，使用遗传算法辅助传输矩阵模拟拟合腔体的反射率相关的响应。用这种方法能够识别瞬态传输数据中的吸收激子极化激元特征。这一特征在上极化激元的共振激发下瞬间出现，但在非共振激发下会延迟。所观察到的过渡能量和失谐依赖点直接上极化激子双激子过渡。我们的研究结果提供了直接的证据，激子极化激元的本征跃迁超出了明亮的极化激元寿命在强耦合微腔。
2022-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tracking Dark Excitons with Exciton Polaritons in Semiconductor Microcavities
暗激子对于半导体中的各种过程具有根本重要性，但是由于它们与光场的弱相互作用而难以使用光学技术进行研究。我们揭示和表征暗激子注入的非共振脉冲激发在半导体微腔结构包含InGaAs/GaAs量子阱通过监测它们的相互作用与明亮的低极化激元模式。我们发现一个令人惊讶的长暗激子寿命超过20纳秒，这是比两个连续脉冲之间的时间延迟。这就产生了一种记忆效应，我们可以通过时间分辨传输信号的变化清楚地观察到这种效应。我们提出了一个速率方程模型，提供了一个定量的协议与实验数据。
2019-02-13 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Langevin Approach to Quantum Optics in Semiconductor Microcavities
近年来，利用参量散射产生非经典极化激元态的可能性已被证明。激子极化激元在复杂的相互作用环境中传播，并且包含受到影响量子相干性和纠缠的散射事件和噪声的真实电子激发。在这里，我们提出了一个一般的理论框架，在存在相干和非相干相互作用过程的极化激元量子关联的现实调查。所提出的理论方法是基于{ \em非平衡量子朗之万方法的开放系统}适用于相互作用的电子复合物内的动力学控制截断计划。它为计算量子光学中的关键量--多时间关联函数提供了一种简便的方法。作为第一个应用程序，我们分析了建立极化激元参量发射在半导体微腔，包括噪声的影响，来自声子诱导散射。
2007-10-16 cond-mat.mes-hall
Half-Skyrmion Spin Textures In Polariton Microcavities
研究了非共振线偏振光激发下空间扩展极化激元凝聚体的极化动力学。的空间和时间分辨的极化激元发射揭示了非平凡的自旋纹理的形成，在线性和圆形斯托克斯参数的四重态偏振模式的形式，和对角斯托克斯参数的八重态。由于TE-TM分裂，极化激元赝自旋矢量通过凝聚体的连续旋转表现出与半整数拓扑数相关联的半skyrmions的有序模式。基于驱动耗散Gross-Pitaevskii方程和激子库的理论模型描述了通过光学自旋霍尔效应的非平凡自旋织构的动力学。
2016-07-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spectroscopic probes of quantum many-body correlations in polariton microcavities
我们研究了激子-极化激元的多体态，这些态可以通过泵浦-探测光谱观察到。在这里，一个弱探测“自旋向下”的极化激元被引入到一个相干态的“自旋向上”的极化激元创建一个强泵。我们表明，$\downarrow$杂质成为打扮的$\uparrow$介质的激发，并形成新的极化准粒子，具有两点和三点多体量子关联，这在低密度制度，分别从耦合到真空双激子和三激子状态。特别是，我们发现，这些相关性产生额外的分支和避免交叉的$\downarrow$光学透射光谱，具有特性依赖于$\uparrow$ -极化激元密度。因此，我们的研究结果表明，直接观察相关的多体态的激子极化激元系统，超越了经典的平均场论。
2018-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Spatial patterns of dissipative polariton solitons in semiconductor microcavities
由于极化激元独特的半光半物质性质，在极化激元区域中操作的半导体微腔是高度非线性的高速系统。在这里，我们报告的第一次观察到的传播多孤子极化激元图案组成的多峰结构沿（x）或垂直于（y）的传播方向。观察到最多5个孤子的孤子阵列，孤子的数量由触发激光脉冲的大小或功率控制。沿x方向的分裂是由于双稳态、负有效质量和极化激元-极化激元散射的相互作用而发生的，而在y方向的分裂是由传播波前的非线性相位相关相互作用引起的。我们表明实验结果与数值模拟结果非常一致。我们的观察是一个超快的全光信号处理的一步，使用孤子序列作为信息位。
2014-07-29 cond-mat.mes-hall nlin.PS physics.optics
Exciton-polaritons in van der Waals heterostructures embedded in tunable microcavities
层状材料可以垂直组装以制造一种新型的几个原子层厚的范德华（VDW）异质结构，其与各种衬底和光电子器件几何形状兼容，从而实现用于控制光-物质耦合的新策略。在这里，我们将二硒化钼/氮化硼（MoSe $_2$ /hBN）量子阱（QW）在一个可调谐的光学微腔。部分光-部分物质极化激元本征态是由于MoSe $_2$激子和腔光子之间的强耦合而观察到的，这从中性激子和腔模式之间的明显的反交叉中得到证明，对于单个MoSe $_2$单层量子阱，分裂为20 meV，在MoSe $_2$ /hBN/MoSe $_2$双量子阱中增强到29 meV。共振分裂提供了激子辐射寿命为0.4 ps的估计。我们的研究结果铺平了道路的室温极化激元器件的基础上多量子阱VDW异质结构，其中极化激元凝聚和极化激元注入通过纳入石墨烯接触可能会实现。
2015-05-17 cond-mat.mes-hall
Polarization bistability and resultant spin rings in semiconductor microcavities
与半导体微腔的下极化激元分支谐振的泵浦激光的传输被示出为高度依赖于泵浦的圆偏振度。极化激元-极化激元相互作用的自旋相关各向异性允许通过改变泵浦功率来控制内部极化。观察到由于偏振双稳性而产生的空间图案，即具有高度圆偏振的自旋环的形成。基于自旋相关的Gross-Pitaevskii方程的唯象模型提供了一个很好的描述实验结果。包含与非相干激子库，它提供了自旋无关的极化激元模式的蓝移的相互作用，被认为是必不可少的。
2010-07-21 cond-mat.mes-hall
Exciton-Polaritons in Hybrid Inorganic-organic Perovskite Fabry-Pérot Microcavity
激子-极化激元在半导体微腔中产生的长程空间相干和玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）等效应在低阈值激光、涡旋和慢光等方面具有潜在的应用价值。进一步探索具有更强激子-光子相互作用强度的新型半导体微腔具有广泛的应用前景。在此，我们证明了室温光子激子强耦合在混合无机-有机CH_3 NH_3 PbBr_3 Fabry-Pérot微腔的第一次。真空Rabi分裂能量高达~390 meV，这归因于光学微腔中大的振子强度和光子约束。随着抽运能量的增加，载流子屏蔽效应使激子-光子耦合强度减弱，导致产生光子激光而不是偏振激光。钙钛矿微腔中光子和激子之间的强耦合将有助于开发高性能的基于极化激元的非相干和相干光源，非线性光学和慢光应用。
2017-08-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Theory of polariton-electron interactions in semiconductor microcavities
我们发展了一种嵌入微腔中的电子掺杂二维半导体的微观描述。具体来说，我们调查激子极化激元和电子之间的相互作用的情况下，电荷之间的相互作用是强烈屏蔽和系统是自旋极化。作为一个出发点，我们得到的激子极化激元波函数的解析表达式，我们与光物质系统的微观参数的实验可测量的量，如拉比耦合和腔光子频率。然后，我们推导出标准玻恩近似内的极化子-电子相互作用，并将其与我们从已被证明在核物理和超冷原子气体的背景下非常成功的图解方法获得的精确极化子-电子散射$T$矩阵进行比较。特别是，我们表明，玻恩近似提供了一个上限的极化激元-电子耦合强度在消失的动量。使用我们精确的微观计算，我们表明，极化子-电子散射可以强烈增强激子-电子的情况下，这是相反的预期从玻恩近似。此外，我们还发现在极化激元拐点附近的散射动量处存在一个共振峰，其大小取决于光-物质耦合的强度。我们的研究结果产生的极化激元系统的非伽利略性质，因此应适用于一系列的半导体微腔，如GaAs量子阱和原子薄材料。
2021-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Polariton interactions in microcavities with atomically thin semiconductor layers
研究了平面微腔中N个二维半导体层中激子-极化激元的相互作用。在低能量散射的限制下，我们可以忽略激子的复合性质，我们得到了自旋三重态和自旋单重态相互作用强度的精确解析表达式，这超出了以前计算中采用的玻恩近似。重要的是，我们发现，由于拉比耦合和小的光子-激子质量比，与激子-激子相互作用相比，强的光-物质耦合增强了极化激元-极化激元相互作用的强度。我们还得到了层的数目N上的极化激元相互作用的依赖关系，我们强调的光学暗态，存在于多个层中所发挥的重要作用。特别是，我们预测的单线态相互作用强度是强于三重态一个广泛的参数范围内，在大多数目前使用的过渡金属二硫属化物。这对这些材料中的极化激元凝聚和其他相互作用驱动的现象的追求产生了影响。
2020-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Exciton-Polaritons in Uniaxially Aligned Organic Microcavities
在这里，我们报告的制造和光学特性的有机微腔含有液晶共轭聚合物（LCCPs）：聚（9，9-二辛基芴-co-苯并噻二唑）（F8 BT），聚（9，9-二辛基芴）（PFO）和聚（2，7-（9，9-二己基芴）-co-bithiophene）（F6 T2）的顶部排列在一个薄的透明硫化染料1（SD 1）的光致取向层。我们提取的光学常数的对齐的薄膜，使用可变角度光谱椭圆偏振仪和制造金属微腔中的超强耦合制度是明显的对齐和非对齐的液晶聚合物。跃迁偶极矩排列使得相互作用强度系统性增加，F6 T2的固态拉比分裂能量达到前所未有的1.80 eV，第一个达到可见光谱;光学带隙为2.79 eV，这也给出了迄今为止最高的有机微腔耦合比，65 $\%$。我们还表明，耦合强度是偏振依赖的明亮的偏振激元光致发光TE偏振平行的过渡偶极子和没有发射或弱耦合发射从相应的TM偏振。单轴排列的有机微腔耦合强度可切换的使用提供了令人兴奋的前景，直接观察到的超强耦合签名，量子模拟，极化和凝聚相关的现象。
2019-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.app-ph
Towards r-space Bose-Einstein condensation of photonic crystal exciton polaritons
从理论上分析了二维周期微腔晶格中半导体量子阱激子与光子的耦合态，揭示了激子极化激元能谱中的允许带和禁带.光子晶体激子极化激元具有由平坦量子阱设置的空间均匀激子分量，但由于其光子分量，在量子阱平面内呈现周期性Bloch振荡。利用准周期晶格微腔结构，可以通过光子晶体异质结构的有效势来调整光子晶体激子极化激元的包络函数。分析了在具有谐振子势的光子晶体异质结构阱中上下极化激元的受限包络函数态和下极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚。这一概念的数值说明的CdTe/CdMgTe微腔的例子。
2008-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Distinguishing photon and polariton lasing from GaAs microcavities by spectral and temporal analysis of the two-threshold behavior
我们比较了裸腔模和裸激子模之间零失谐的平面GaAs/GaAlAs微腔的极化激元激光和光子激光。对于低能-动量色散分支的发射，我们发现基态在输入-输出曲线上有两个阈值行为，每个跃迁都伴随着面内模色散的特征变化。特别是，我们表明，在光子统计的基础上的二阶关联函数的排放的阈值是明确的证明。此外，在发射脉冲持续时间的演变中，证实了明显的双阈值行为。
2011-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Very strong coupling in GaAs based optical microcavities
我们发现，当遵循简单的腔设计度量时，量子阱激子-微腔光子耦合常数可以大于GaAs基光学微腔中激子的结合能。这样一个非常强的耦合显着减少了相对的电子-空穴运动，并使极化激元对声子碰撞鲁棒。相图上相应的极化激元解离和饱和边界得到了很大的改善，我们的计算表明，在不求助于宽带隙半导体的情况下，构建室温，高功率激子-极化激元激光器的可能性。
2012-10-01 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Linewidth of a polariton laser: Theoretical analysis of self-interaction effects
半导体微腔中的极化激元可以经历在发射光的光谱中实验上可检测到的玻色-爱因斯坦凝聚。与非凝聚粒子的散射以及凝聚体中的自相互作用引起相扩散，限制了极化激元凝聚体的相干性。本文从理论上分析了自相互作用对极化激元激光器发射线形的影响。我们的计算，碲化镉微腔，表明有一个最佳的泵，在该泵的线宽的发射光降低到1 $μ$ eV。
2003-03-24 cond-mat.mes-hall
Temperature Dependence of Highly Excited Exciton Polaritons in Semiconductor Microcavities
半导体微腔中极化激元凝聚的观测表明，极化激元可以作为一种新型的低输入功率要求的激光器。低激发区近似相当于热平衡，而较高的激发导致更占主导地位的非平衡特征。虽然在高激发态下实验观察到了标准光子激射，但理论上在高激发态下仍能保持电子-氢对束缚。因此，不同的光子激射机制的光致发光被预测为与标准的光子激射不同。在本文中，我们报告的光致发光的变化与激发密度的温度依赖性。过渡到标准光子激射的第二阈值行为在低温、高激发功率状态下没有测量到。我们的研究结果表明，可能仍然有一个电子-空穴对在这个制度，以提供一个不同的光子激光机制。
2013-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Optical diode based on exciton-polaritons
我们从理论上提出了一种基于半导体微腔中激子-极化激元的光二极管。极化激元流在一个非对称的固定电位，有利于粒子在一个方向上的隧道被用来发送信号。通过动态建模的相干极化激元场，我们证明了一个理想的二极管，即，前向信号完全传输，而在相反的方向上的传输趋于零，没有任何额外的外部控制的特性。此外，该系统被证明对微腔固有的无序的存在是鲁棒的，并且可以在千兆赫重复率下工作。
2013-09-11 cond-mat.mes-hall
