Semiclassical theory of excitonic polaritons in a planar semiconductor microcavity
我们提出了一个全面的理论描述量子阱激子极化激元嵌入在一个平面半导体微腔。量子阱激子的精确非局域介电响应被详细处理。考虑了量子阱中空穴子带的4-旋量结构，包括明显的能带混合效应。该方案是独立的，可以用来处理不同的半经典方面的微腔性能。作为一个例子，我们分析了不同激子的激子-腔模耦合的“选择”规则。
1999-11-23 cond-mat.mes-hall
Bragg Polaritons: Strong Coupling and Amplification in an Unfolded Microcavity
在一维布喇格结构中周期性地引入量子阱可以增强激子与电磁布洛赫波的相干耦合。我们证明了量子阱激子与光子晶体布拉格模在光子带隙边缘的强耦合，从而产生混合布拉格极化激元本征态。由此产生的布拉格极化激元分支与理论符合得很好，并允许演示布拉格极化激元参量放大。
2011-01-27 cond-mat.mes-hall
Parametric Luminescence of Microcavity Polaritons
用解析方法确定了共振相干光泵浦微腔中激子-极化激元二维系统的光谱和色散发射特性。新的集体激发是由两个泵浦极化激元的散射产生的一个普通极化激元态和它的闲频之间的反常耦合引起的。相应的参数相关性由发射极和闲频粒子数激发，并非常有效地驱动发光。集体激发的固有性质决定了一种特殊的发射模式。
2000-10-25 cond-mat.mes-hall
Exciton-polaritons of a 2D semiconductor layer in a cylindrical microcavity
我们描述了激子极化激元模式之间的相互作用形成的二维层的过渡金属二硫族化物嵌入在一个圆柱形的微腔和微腔光子。为此，激子磁化率的半导体磁盘放置在垂直于微腔的轴的对称平面的表达式推导。半经典理论提供了极化子模式的色散关系，而量子力学处理的简化模型产生的Hopfield系数，测量耦合模式中激子-光子混合的程度。以单层MoS 2嵌入Si 3 N4柱为例，计算了态密度及其在光子子空间和激子子空间的投影.计算结果表明，一个强大的增强，对于某些频率，的总的和局部DOS（Purcell效应）所造成的二维层的存在。
2019-12-02 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
Effects of Polariton Energy Renormalisation in the Microcavity Optical Parametric Oscillator
CW微腔光参量振荡器（OPO）状态的研究使用的理论处理，其中包括泵浦，信号和闲频人口的贡献的极化子能量的重正化（“蓝移”）。该理论预测了OPO开启的泵浦条件，表明需要> 10度的泵浦角，但对于泵浦、信号和闲频都处于谐振状态的“魔角”没有特别的意义。当泵浦功率增加到阈值以上时，信号和闲频重正化贡献还导致信号发射被驱动朝向正常方向。
2004-08-12 cond-mat.mes-hall
Nonlinear spectroscopy of exciton-polaritons in a GaAs-based microcavity
本文系统地研究了强耦合条件下GaAs基微腔中的双光子激发过程。我们观察到二次谐波产生共振的上，下极化激元的水平，这表现出很强的依赖于相应的极化激元的光子分数。此外，我们已经进行了双光子激发光谱，以确定$2p$激子状态，这是至关重要的操作作为太赫兹激光器件，这是最近提出的[A. V. Kavokin等人，物理修订信函\textbf{108}，197401（2012）]。然而，不能识别出$2p$激子态的明显特征，这表明双光子泵浦效率低。
2014-08-05 cond-mat.mes-hall
Spin currents of exciton polaritons in a microcavity with (110)-oriented quantum well
研究了嵌入（110）量子阱微腔的偏振光学性质。在这种结构中激子极化激元的自旋动力学是由激子态的自旋轨道分裂的相互作用，这是奇数的面内动量，和腔模式的横向分裂，这是偶数的动量。我们演示了线偏振光泵浦产生极化激元自旋流，并分析了由此产生的腔面极化激元自旋织构。通过调节控制动量空间中极化激元分布的激发光斑大小，可以获得对称或非对称的自旋织构。
2015-07-22 cond-mat.mes-hall
Signature of the microcavity exciton-polariton relaxation mechanism in the polarization of emitted light
我们已经进行了实和动量空间自旋相关的光谱自发形成的激子极化激元凝聚的非共振泵浦计划。在线偏振泵浦下，我们的结果可以用两态模型中自旋相关的玻尔兹曼方程来理解。这表明，弛豫到基态发生后，多个声子散射事件和只有一个极化激元-极化激元散射。对于循环泵浦的情况下，其中只有一个自旋的激子被注入，观察到瓶颈效应，这意味着低效的弛豫。
2009-05-11 cond-mat.mes-hall
Drag effects in the system of electrons and microcavity polaritons
发展了光学微腔中耦合量子阱中空间分离的电子和激子系统的拖曳效应理论。结果表明，在低温下的电子流诱导（正常分量）极化激元流，因此，沿腔的光子的运输。然而，由极化激元流拖动的电子流被强烈抑制低于极化激元超流转变温度，因此，强烈抑制的诱导电子流表明极化激元的超流性。因此，可以通过测量电子子系统中的电流或电压来研究极化激元的输运性质。在高温下，我们研究了激子-电子拖曳效应。在高温区，一方面，一个量子阱中的电流的存在诱导了另一个量子阱中的激子流，另一方面，一个量子阱中的电子电流通过电子对激子的拖拽诱导了另一个量子阱中的激子流.计算并分析了极化激元-电子系统的阻力系数。我们讨论了在电子和微腔极化激元系统中可能的拖曳效应的实验观察，这也允许观察腔极化激元的超流性。
2010-08-29 cond-mat.mes-hall
Magnetic field tuning of exciton polaritons in a semiconductor microcavity
详细研究了半导体微腔中磁场对激子-极化激元的影响。磁场可以用作激子和光子共振的调谐参数。讨论了磁致失谐引起的激子能量、振子强度的变化以及极化激元密度沿色散曲线的重新分布。我们已经观察到，场致收缩的激子波函数有一个直接的影响，不仅对激子振子的强度，这是观察到增加与磁场，但也对极化激元线宽。我们讨论了塞曼分裂对极化激元的影响，极化激元的大小随激子Hopfield系数的变化而变化，并且可以用激子的两个自旋分量与腔光子的独立耦合来模拟。
2014-11-28 cond-mat.mes-hall
High-temperature tunable superfluidity of polaritons in Xene monolayers in an optical microcavity
在一个长度可调的开放光学微腔中，研究了硅烯、锗烯和锡烯（Xenes）单分子膜在外加电场作用下的可调谐极化激元。垂直于Xene单层的平面施加的外部电场同时改变带隙和激子结合能，而开放微腔的可变长度允许保持激子和腔光子模式共振。首先，求解单分子层中电子和空穴的薛定谔方程，得到激子的本征能和本征函数随外加电场的变化关系。分析了极化激元的拉比分裂和腔光子阻尼等性质与外电场和腔长的关系。计算了极化激元的Berezinskiii-Kosterlitz-BKT转变温度随外加电场的变化。我们分析并提出了一个室温超流体的条件，同时最大化的拉比分裂和BKT转变温度较低的极化激元。
2019-03-23 cond-mat.mes-hall
Coherence expansion and polariton condensate formation in a semiconductor microcavity
利用杨氏双缝实验研究了在高Q GaAs微腔中极化激元玻色-爱因斯坦凝聚条件下，3 ps脉冲激发下极化激元系统的一阶空间相干性g（1）展开的动力学过程.结果发现，在凝聚体形成过程中，相干性以约10^8 cm/s的恒定速度扩展。在凝析油密度增长过程中，测得的相干性小于热平衡系统中的相干性，而在凝析油密度衰减结束时，测得的相干性大大超过热平衡系统中的相干性。空间相干性的发生是由极化激元弛豫，而凝聚体的振幅和相位波动不受抑制。
2013-04-17 cond-mat.mes-hall
Terahertz emission from multiple-microcavity exciton-polariton lasers
半导体微腔中激子-极化激元分支之间的太赫兹发射预期在极化激元激光机制中被强烈激发，这是由于处于较低状态的粒子的高密度（终态激发效应）。然而，非辐射散射过程使上能级减少，极大地阻碍了这种太赫兹源的效率。在这项工作中，我们提出了一个新的计划，使用多个微腔和利用位于激子水平以下的两个带间极化激元分支之间的过渡。我们比较了单腔和双腔器件中的非辐射过程损耗率，并且我们表明，在后者中可以实现显著降低，从而提高太赫兹发射的效率。
2015-03-26 cond-mat.mes-hall
Spin Textures of Polariton Condensates in a Tunable Microcavity with Strong Spin-Orbit Interaction
我们报告了一个扩展的家庭的自旋纹理共存模式的零维极化激元凝聚空间限制在可调开放微腔结构。光子自旋和角动量之间的耦合在开放腔结构中得到增强，导致携带量子化自旋涡旋的极化激元凝聚产生新的本征态。取决于腔限制势的强度和各向异性以及自旋-轨道耦合的强度，这可以通过激子/光子分数来调谐，冷凝物发射表现出自旋涡旋状图案或线性偏振，与理论建模非常一致。
2015-04-09 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
Jitter of condensation time and dynamics of spontaneous symmetry breaking in a gas of microcavity polaritons
通过测量单脉冲激光激发下GaAs微腔的光致发光动力学，研究了微腔极化激元玻色-爱因斯坦凝聚的统计特性。我们直接观察到波动（抖动）的极化子凝聚的开始时间和模型使用主方程的占有概率。冷凝开始时间的抖动是冷凝物形成的固有特性，其幅度近似等于冷凝物密度的上升时间。通过测量二阶关联函数$g^{(2)}(t_1,t_2)$，我们研究了在相反的圆偏振或线偏振下凝聚体发射之间的时间相关性。极化子凝聚伴随着自发对称性破缺，这是由随机（即，从脉冲到脉冲变化）冷凝物发射的圆偏振和线偏振。与线偏振度相反，圆偏振度通常在凝聚衰变过程中改变其符号。
2019-01-28 cond-mat.mes-hall
Interplay between tightly focused excitation and ballistic propagation of polariton condensates in a ZnO microcavity
从实验和理论两方面研究了紧聚焦激发下ZnO微腔中极化激元凝聚体的形成和传播。在准连续非共振激励下测量了凝聚体的二维近场和远场图像。相应的空间分布进行了比较的模型的基础上的Gross-Pitaevskii方程下的圆柱形几何形状。这项工作允许连接的实验进行了一个小的激发激光点和以前的动力学模型的冷凝在一个2D的无限微腔，并确定相关参数的相互作用和水库和冷凝物之间的松弛。确定了两个主要参数：激子-光子失谐通过极化激元有效质量和温度，这决定了从水库到冷凝物的弛豫效率。
2016-01-05 cond-mat.mes-hall
Exciton-Polaritons Dynamics of a Monolayer Tungsten Disulphide (WS2) Coupled to a Semiconductor Microcavity
我们提出了一个理论模型，使我们能够描述激子极化激元的动力学在强耦合制度在单层WS 2为基础的半导体微腔。利用玻尔兹曼方程的数值模拟给出了在130- 230 K温度范围内，在非共振激发下极化激元动力学的整体描述。这里，仅考虑从上（UP）到下（LP）极化激元分支经由光学声子（LO）的散射率。根据这个模型，我们显示的极化激元态的辐射寿命相对于极化激元弛豫速率的重要性。结果表明，当腔失谐量从负（130 K）到正（230 K）变化时，UP分支可以从更像激子的状态调谐到更像光子的状态，且波矢k较小.我们推断UP态具有更快的寿命，并且极化子弛豫到LP能态的时间变得非常有效。因此，UP占用开始减少，并且我们观察到LP分支的占用同时增加。此外，当激发泵浦速率较小时，极化激元态所占比例较小，计算结果与实验结果呈线性关系。在高抽运区，我们观察到了腔极化激元的非线性行为，并且达到了远大于1的占据因子。
2018-06-09 cond-mat.mes-hall
Ignition and formation dynamics of a polariton condensate on a semiconductor microcavity pillar
对半导体微腔柱中极化激元光参量振荡器（OPO）的点燃和衰减进行了实验研究。连续波激光泵浦，准相位匹配条件下，和非共振，2 ps长的脉冲探针的组合，使我们能够获得系统的完整动力学。探测器的到达引起极化子发射的蓝移，使OPO过程与泵浦共振，这触发了OPO过程。我们的时间分辨的极化子OPO信号发射超过1纳秒的实空间和动量空间。我们充分表征的光谱层析成像技术的OPO信号的发射。我们的解释是支持基于激子和光子的二维耦合Gross-Pitaevskii方程的理论模拟。
2014-10-22 cond-mat.mes-hall
Condensation and Lasing of Microcavity Polaritons: Comparison between two Models
凝聚的微腔极化激元和大量的影响对破坏的障碍和退相干导致激光制度最近被认为是使用两种不同的模型：一个模型直接两个带激子在无序量子阱耦合到光和模型的腔模式耦合，而不是本地化激子的介质中，由两个级别的振荡器中存在的退相过程。即使从假设的角度来看是互补的，这些模型也共享大多数主要结论，并显示出相似的相图。激子是否传播或局部化的问题似乎次要的极化激元凝聚和方式，其中对破坏的障碍和退相干过程的影响凝聚和驱动微腔进入激光制度，在每个模型中使用的近似，通用。分析和解释了两种实际情况相似的原因。
2005-03-15 cond-mat.mes-hall
Electrically tuneable exciton energy exchange between spatially separated 2-dimensional semiconductors in a microcavity
电控制激子之间的能量交换介导的腔极化激元在室温下进行了演示。基于WS $_2$和MoS $_2$单层的空间分离的场效应晶体管被放置在可调谐的法布里-珀罗微腔中。该器件是专门设计用于激子极化激元的形成，结合两个激子物种和一个可调谐的腔模式。它进一步表明，WS $_2$膜中的自由载流子密度的调谐导致拉比分裂的强烈调制，修改激子和激子-极化激元的光子性质。极化激元器件的电控制可以导致使用可切换的量子态的技术应用。
2019-05-29 cond-mat.mes-hall
Polariton-based optical switch
在研究激子-极化激元凝聚体在石墨烯微腔中传输特性的基础上，提出了一种Y型电控光开关的设计方案.极化激元由由于微腔楔形形状而产生的与时间无关的力和由于石墨烯中激子与相邻量子阱中运行的电流的相互作用而产生的与时间相关的拖曳力驱动。证明了通过改变电流的方向可以控制极化激元的流动方向。模拟还表明，可以利用垂直于微腔平面的外部电场作为控制开关中信号传播的附加参数。通过考虑极化激元凝聚体的瞬态动力学，我们估计了开关的响应速度。最后，我们提出了一种设计的极化激元开关在一个平面微腔的基础上的几何相同的Y形量子阱和石墨烯图案的极化激元流只引起的拖曳力。
2014-08-01 cond-mat.mes-hall
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
Anomalous dispersion via dissipative coupling in a quantum well exciton-polariton microcavity
本文在AlGaAs极化激元微腔中实验观测到由耗散耦合导致的能级吸引与反常倒置色散，并通过间接激子通道和唯象模型加以解释，为工程化非厄米与负质量效应提供了可调控平台。
2024-09-19 cond-mat.mes-hall
Second-order temporal coherence of polariton lasers based on an atomically thin crystal in a microcavity
本文测量含原子级薄 MoSe2 晶体微腔中极化激元激射的二阶时间相关性，揭示阈值下热聚束与阈值上相干态转变，并由含量子声子散射的微观模型验证。
2024-02-28 cond-mat.mes-hall
Effects of polariton squeezing on the emission of an atom embedded in a microcavity
我们感兴趣的是单模腔中原子与半导体或绝缘体的极化激元相互作用的辐射特性。由于腔内的极化激元具有内禀压缩，我们讨论了压缩的极化激元基态如何改变原子的发射，以及如何获得腔外极化激元压缩的间接证据。
2018-07-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Thresholdless Coherent Light Scattering from Subband-polaritons in a Strongly-Coupled Microcavity
我们研究了一个“强耦合”（SC）极化激元系统之间形成的半导体纳米结构和太赫兹光模式，是本地化的金光圈的边缘的原子样子带间的过渡。极化激元可以被光学地激发，通过带隙辐射的非相干激发，并且我们发现它们也相干地散射相同的输入激光，在后向散射光谱中给出惊人尖锐的“边带”（SB）光谱峰。SB强度是极化激元密度的敏感轨迹，并且它们可以被检测到低于可比量子级联激光二极管的激发阈值的2500倍以上的量子噪声基底。与其他相干散射机制相比，更高阶的SB散射事件是容易观察到的，我们推测，该效应可能会在电信系统中作为一种无源全光波长移位机制。
2010-06-30 cond-mat.mes-hall
Microcavity design for low threshold polariton condensation with ultrashort optical pulse excitation
我们提出了一种微腔结构与移动的光子阻带，使有效的非共振注入的极化激元凝聚体与光谱宽飞秒脉冲。理论上证明了这一概念，并在实验上证实了一个平面GaAs/AlGaAs多层异质结构与超短近红外脉冲泵浦，而光致发光收集监测光注入极化激元密度。由于激发波长被扫描，在我们的结构中可以达到一个制度的极化激元凝聚在一个始终较低的通量阈值比在一个国家的最先进的传统微腔。我们的微腔设计提高了极化激元注入效率的4倍，相比传统的微腔设计，当宽激发脉冲集中在740 nm的波长。最值得注意的是，当激发波长以750 nm为中心时，该改善因子达到270。
2016-05-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Polariton Emission Characteristics of a Modulation-Doped Multiquantum-Well Microcavity Diode
研究了强耦合区极化激元-电子散射对电注入GaAs基量子阱微腔二极管性能的影响。通过用硅掺杂剂调制掺杂，在量子阱中引入电子气。据观察，极化激元-电子散射抑制在较低的极化激元分支的弛豫瓶颈。然而，在k处产生简并相干凝聚是不够的||~ 0和相干发射。
2012-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Far-infrared Tamm polaritons in a microcavity with incorporated graphene sheet
在两个半无限周期性介电结构（布拉格镜）或其它反射器之间的界面处形成Tamm极化激元（TP）。与通常的表面极化激元相反，TP存在于“光锥”内部，即使它们的振幅也随着离界面的距离呈指数下降，因为它是倏逝波的特征。它们耦合到形成界面的材料或结构中的基本激发，例如金属等离子体激子或半导体激子。在这里，我们讨论了形成的TP在远红外（FIR）光谱范围内，在光学声子剩余辐射带的极性半导体，如GaAs，与布拉格反射器（BR）作为第二个镜子。讨论了它们的色散关系以及在GaAs-BR界面上TP存在的频率窗口。还考虑了在两个反射器之间包含间隙的结构。进一步的调查是在两个反射器之间包含一层石墨烯的结构。
2019-03-28 cond-mat.mes-hall
Absorption, Photoluminescence and Resonant Rayleigh Scattering Probes of Condensed Microcavity Polaritons
在预期的非共振泵浦实验条件下，我们研究并比较了不同的微腔极化激元凝聚态的光学探针。我们表明，能量和动量分辨的共振瑞利信号提供了一个独特的探测冷凝相比，例如，光致发光发射特别地，可以观察到在化学势之上和之下的集体声音模式的存在，以及与粒子-空穴类激发的状态密度直接相关的特征。共振瑞利响应以及吸收和光致发光都受到量子阱无序的影响，量子阱无序在给定能量的量子阱激子和给定动量的腔光子之间引入了振子强度的分布。正如我们所示，这种分布使得它很重要，在凝聚状态下，散射的无序考虑到所有订单。我们表明，在低密度线性极限，这种方法正确地描述了非均匀加宽的极化激元。此外，在这个限制，我们提取的线性蓝移的较低的极化激元与密度，由温度和由一个特征的无序长度确定的系数。
2007-09-26 cond-mat.mes-hall
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
Stochastic dynamics of microcavity polaritons
研究了半导体微腔中极化激元的含时凝聚和参量散射过程。基于一种新的随机格式，对这两种情况下的动力学进行了全面的分析。我们展示了如何描述系统的演化由一组随机微分薛定谔方程，平均再现确切的动态。此外，我们强调的作用，库仑相关中的极化激元动力学。阈值行为很好地捕捉本方法。结果与最近的实验观察完全一致。
2006-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Collective pairing of resonantly coupled microcavity polaritons
我们考虑了微腔极化激元在双极化激元费什巴赫共振附近调谐的可能相位。我们发现，以及定期极化激元超流相，一个“分子”超流存在，（准）长程序只对极化激元。我们描述了这种状态的实验签名。利用变分方法，我们找到了相图（临界温度，密度和激子光子失谐）。与超冷原子不同的是，分子超流体并不是天生不稳定的，我们的相图表明它在目前的实验中是可以实现的。
2014-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Nonlinear emission dynamics of a GaAs microcavity with embedded quantum wells
在非共振皮秒脉冲激发条件下，测量了GaAs微腔相对于样品法线在不同观察角度下的发射动力学。在足够高的激发密度下，较低极化激元发射的衰减时间随极化激元波矢量的增加而增加;在低激发密度下，衰减时间与波矢量无关。研究了附加非共振连续照明对下极化激元分支底部辐射的影响。额外的照射导致发射强度的显著增加（显著大于单独由该照射激发的光致发光的强度）。这一事实解释的极化激元弛豫的辐射状态，由于散射的额外照明所产生的载流子的加速。结果表明，在光子模和激子模之间存在较大的负失谐时，极化激元-极化激元散射和无极化激元载流子散射是导致下极化激元支底部附近态填充的主要过程.
2011-04-28 cond-mat.mes-hall
Superfluidity and collective properties of excitonic polaritons in gapped graphene in a microcavity
我们预测的形成和超流性的极化激元在光学微腔中形成的带隙石墨烯的激子嵌入那里和微腔光子。在石墨烯层中的带隙的存在下的激子的产生相关的拉比分裂得到。对集体激发和声速进行了分析。我们证明了Kosterlitz无相变相变的超流密度和温度是能隙的减函数。
2012-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exciton-polaritons in 2D dichalcogenide layers placed in a planar microcavity: tuneable interaction between two Bose-Einstein condensates
从理论上研究了半导体薄膜中束缚激子与法布里-珀罗微腔中光子相互作用产生的激子-极化激元模。我们计算了两种近二维半导体材料MoS 2和WS 2的色散曲线、模寿命、Rabi分裂和Hopfield系数，并指出它们对于研究激子-极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚的丰富物理是有意义的.与传统的基于GaAs或CdTe的半导体微腔相比，该系统的优点在于大的激子结合能和偶极允许的激子跃迁，以及相对容易控制的半导体片之间的距离。特别地，为了模拟具有可调物种间相互作用的两种玻色子稀原子气体的量子简并混合物的丰富物理性质，我们提出了一种结构，该结构包含两个半导体片，使用近2D电介质（例如h-BN）以一定的原子尺度距离（l）分离，这提供了调节两个激子-极化激元玻色-恩斯坦凝聚体之间的相互作用的可能性。我们表明，这种新型结构的动力学是由两个耦合的Gross-Pitaevskii方程与耦合参数成比例的1/l。
2015-09-30 cond-mat.mes-hall
Microcavity polaritons in disordered exciton lattices
我们研究了二维晶格中的激子与平面腔中的光子在无序情况下的相互作用。强激子-光子耦合描述的极化激元准粒子，这是由无序势散射。我们考虑三种无序：（a）非均匀激子能量，（b）非均匀激子-光子耦合和（c）偏离理想晶格。这三种类型的无序是不同物理系统的特征，对它们的单独分析可以深入了解随机性和光物质耦合之间的竞争。我们考虑传统的平面极化激元结构（激子共振光子模式发射垂直腔）和布拉格极化激元结构，其中在晶格中的激子共振光子模式在一个有限的角度满足布拉格条件。通过对激子-光子哈密顿量的直接对角化，计算了在法向和布拉格角的吸收谱。我们发现，在某些情况下，弱无序增加了光-物质耦合，导致更大的极化激元分裂。此外，我们发现激子和光子的耦合对（b）和（c）型无序不太敏感。这表明，在半导体中的杂质或光晶格中的原子实现的极化激元结构是观察布拉格极化激元特征的良好候选者。
2008-02-21 cond-mat.mes-hall
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
Microcavity polaritons are light-matter quasiparticles that arise from the strong coupling between excitons and photons confined in a semiconductor microcavity. They typically operate at visible or near visible wavelengths. They combine the properties of confined electromagnetic fields, including a sizeable spin-orbit coupling, and the sensitivity to external magnetic fields and particle interactions inherited from their partly matter nature. These features make polaritons an excellent platform to study topological phases in photonics in one and two dimensional lattices, which band properties …
2020-11-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Strain-assisted optomechanical coupling of polariton condensate spin to a micromechanical resonator
我们报告的自旋和强度耦合的激子极化激元凝聚体的机械振动的圆形膜微腔。我们以最低的机械共振频率光学驱动微腔谐振器，同时在微腔上的不同位置产生光学捕获的自旋极化激元凝聚体，并观察凝聚体在谐振器的振动频率下的自旋和强度振荡。自旋振荡是由振动应变驱动引起的，而由于膜的位移引起的光阱的调制引起冷凝物发射的强度振荡。我们的结果表明自旋声子耦合在宏观相干凝聚。
2018-02-15 cond-mat.mes-hall
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
Terahertz excitation of a coherent three-level Λ-type exciton-polariton microcavity mode
在量子阱微腔中，几个周期的太赫兹脉冲与诱导光偏振的相互作用揭示了低、高激子-偏振激子模与光禁戒2 p激子态共同构成了一个独特的Λ型三能级系统.通过时间分辨的强太赫兹和弱光激发光谱观察到明显的非线性，并用完全微观理论解释。结果表明，太赫兹脉冲强烈耦合激子极化激元态到2 p激子态，而没有观察到两个极化激元能级之间的共振跃迁。
2011-12-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
The ultrafast scattering dynamics of intersubband polaritons in dispersive cavities embedding GaAs/AlGaAs quantum wells are studied directly within their band structure using a non-collinear pump-probe geometry with phase-stable mid-infrared pulses. Selective excitation of the lower polariton at a frequency of ~25 THz and at a finite in-plane momentum, $k_{||}$, leads to the emergence of a narrowband maximum in the probe reflectivity at $k_{||}=0$. A quantum mechanical model identifies the underlying microscopic process as stimulated coherent polariton-polariton scattering. These results mark …
2022-03-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Resonant acousto-optics of microcavity polaritons
提出并分析了声表面波参量驱动微腔极化激元的共振声光斯塔克效应。对于GaAs基微腔，我们的方案"声泵浦-光探测“处理频率为$ν_{\rm SAW} \simeq 0.5 - 3$ GHz，强度为$I_{\rm SAW} \simeq 0.1 - 10$ mW/mm的表面声波。MC极化激元谱中的声诱导停止间隙极大地改变了MC极化激元的光学响应。由于声泵浦本征半导体微腔保持在其基态电子态，所以没有多体效应屏蔽和削弱谐振声光斯塔克效应。同时，这使我们能够建立一个精确可解的MC极化激元共振声光模型，该模型处理了巨大的声光非线性。最后，我们讨论了可能的应用提出的谐振声斯塔克效应的光调制和开关，并描述了一个声光器件的基础上（GaAs）微腔驱动的表面声波。
2003-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Entanglement generation in microcavity polariton devices
微腔激子-极化激元中纠缠的产生是半光半物质准粒子特性的一个有趣应用。本文从理论上研究了它们在单腔、双腔和三腔中的发光动力学和纠缠形成。导出了极化激元-极化激元散射的一般表达式和选择定则。我们评估了一些可能的参数散射方案的纠缠，并确定实验上最有前途的。
2013-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
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
Direct Observation of Whispering Gallery Mode Polaritons and Their Dispersion in a ZnO Tapered Microcavity
报道了在ZnO锥形回音壁微腔中直接观察到的强激子-光子耦合。利用不同偏振态的显微光致发光谱仪沿ZnO四脚体的锥形臂扫描激发，观察到了从弱相互作用区的纯WG光学模到强耦合区的激子极化激元的跃迁。用包含激子极化激元色散关系的平面波模型对实验结果进行了较好的描述。这提供了极化激元色散的直接映射，并且因此提供了不同激子与不同极化WG模式耦合的全面图片。
2008-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
An acoustic black hole in a stationary hydrodynamic flow of microcavity polaritons
我们报道了超流流体动力学效应的实验研究，在一维极化激元流体沿横向图案化的半导体微腔流动，并击中一个微米级的工程缺陷。在高激发功率下，在极化激元动力学中观察到超流传播效应，特别是，在缺陷位置形成尖锐的声学视界，分离亚音速和超音速流动的区域。我们的实验结果定量再现广义Gross-Pitaevskii方程的基础上的理论计算。通过光子相关测量来观察霍金辐射的前景被阐明。
2014-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Towards room-temperature superfluidity of exciton polaritons in an optical microcavity with an embedded MoS$_2$ monolayer
通过考虑激子极化激元在嵌入二硫化钼单层的光学微腔中的驱动扩散动力学，我们确定了实验相关的参数范围，在该范围内可以观察到室温超流性。结果表明，在激光抽运功率为$P>600$ mW，俘获势强度为$k > 50$ eV/cm $^2$时，俘获极化激元气体中发生超流跃迁.我们还提出了一个简单的分析模型，提供了一个有用的估计的极化激元气体密度，这使得人们能够确定观察室温极化激元超流性的条件。
2016-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Polariton condensation in a planar microcavity with InGaAs quantum wells
极化子晶格凝聚体为芯片上的量子仿真提供了一个平台。扩展极化激元晶格中的相互作用目前受到微腔的固有光子无序的限制。在这里，我们制作了一个应变补偿平面GaAs/AlAs微腔嵌入InGaAs量子阱和报告极化激元凝聚下的非共振光激发。极化激元凝聚的证据支持光谱反射和透射几何，而第二个阈值光子激射的观察使我们能够最终区分强耦合和弱耦合非线性制度。
2014-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
