Influence of exciton-exciton correlations on the polarization characteristics of the polariton amplification in semiconductor microcavities
基于微观多粒子理论，研究了激子关联对半导体微腔中极化激元参量放大的矢量偏振态特性的影响。我们研究了具有完全面内各向同性的微腔。对腔极化激元动力学的线性稳定性分析表明，在共线（TE-TE或TM-TM）泵浦-探测偏振态组态中，激子关联减弱了参量散射过程，而在交叉线性（TE-TM或TM-TE）组态中，激子关联增强了参量散射过程。在没有任何自由参数的情况下，我们的微观理论给出了一个定量的理解，即多粒子效应如何导致传出（放大）探测信号的矢量偏振态相对于传入信号的旋转或变化。
2007-08-08 cond-mat.other
Theory of polariton mediated Raman scattering in microcavities
计算了半导体微腔中极化激元介导的非弹性光散射的强度。我们对待激子-光子耦合非微扰，并纳入激子和光子的寿命效应，和耦合的光子的电子-空穴连续。以矩阵元为拟合参数，计算结果与实验测量的喇曼强度吻合得很好，这是由于光学声子与嵌入CdTe量子阱的II-VI族微腔中的上极化激元分支共振所致.
2007-04-02 cond-mat.other cond-mat.str-el
Quantum fluid effects and parametric instabilities in microcavities
本文描述了近共振连续波泵浦激光注入微腔极化激元流体的非平衡性质。在第一部分中，我们指出了Bogolubov类极化激元激发的特殊色散和极化激元参数不稳定性之间的相互作用。我们显示如何集体激发光谱没有对应的平衡系统可以观察到通过调整激发角和频率。在第二部分中，我们解释了这些集体激发对极化激元流体的面内传输的影响。我们发现，由人工或天然缺陷引起的共振瑞利散射是一个非常敏感的工具，以显示迷人的效果，如极化激元超流性或极化激元切伦科夫效应。我们提出了一套全面的预测远场和近场图像的共振瑞利散射发射。
2005-02-24 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
Strongly Correlated Polaritons in a Two-Dimensional Array of Photonic Crystal Microcavities
我们提出了一个实用的方案来观察从超流（SF）到玻色玻璃（BG）到莫特绝缘体（MI）态的极化激子量子相变（QPT）。该系统由一个二维阵列的光子晶体微腔掺杂替代施主/受主杂质。使用现实的参数，我们表明，这种强相关的极化激元系统可以使用最先进的半导体技术。
2007-10-12 cond-mat.other quant-ph
The role of the stress trap in polariton quasiequilibrium condensation in GaAs microcavities
最近的实验表明，当施加应力产生二维极化激元的谐波势阱时，GaAs基微腔结构中的极化激元中会出现玻色-爱因斯坦凝聚。这些效应包括实空间和动量空间变窄、一阶相干性以及高于粒子密度阈值的线性极化的开始。在没有陷阱的系统中也观察到了类似的效果，这就提出了陷阱在这些实验中的作用有多重要的问题。在本文中，我们提出的结果在同一样品中的捕获条件和共振，非捕获条件。我们发现，结果是定性不同的，有两种不同类型的过渡。在低密度的陷阱中，极化激元保持在强耦合状态，同时通过阈值开始相干;在较高的密度，有一个不同的阈值行为，发生在弱耦合，可以识别与激光;这种转变发生在有和没有陷阱。
2008-10-17 cond-mat.other
Self-Decelerating Bright Exciton-Polariton Solitons in Bound-State-in-Continuum Microcavities
School of Optoelectronic Information and Physical Science, Jiangnan University（江南大学光电信息与物理科学学院）；College of Physical Science and Technology, Bohai University（渤海大学物理科学与技术学院）
本文研究了在支持束缚态-连续的微腔系统中明亮极子-激子孤子的形成与动力学，通过驱动耗散的格雷-皮塔耶夫斯基方程与激子库的速率方程，证明BICs为稳定凝聚态免于辐射衰减提供了稳健平台，并利用拉格朗日变分法推导出描述这些明亮孤子轨迹和速度的解析表达式，发现这些BIC工程孤子具有独特的自减速现象，最终在初始条件和系统参数决定的位置停止，进一步分析了这些孤子的动力学稳定性，为非厄密系统中极子流的操控提供了有价值的见解。
2026-05-20 cond-mat.other
Parametric polariton amplification in semiconductor microcavities
我们提出了新的实验结果表明，在强耦合制度，最近解释的参量极化激元四波混频的半导体微腔的非线性发射的相干特性。我们使用对应于简并四波混频的几何形状。除了预测的阈值依赖的泵浦功率和光谱蓝移的发射，我们观察到的相位依赖的放大，这是一个签名的相干极化激元波混频过程。
2007-01-18 cond-mat.other quant-ph
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
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
Theory of trapped polaritons in patterned microcavities
我们考虑的系统中的量子阱嵌入在一个平面半导体微腔与一个浅的圆形台面图案顶部的腔间隔。对于这个系统，我们发展了极化激元的线性耦合理论。然后我们计算了极化子本征态和相应的光谱。该理论预测存在的横向限制极化激元状态与离散的能量谱，以及连续状态以上的有限台面势垒。
2006-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
On the nature and dynamics of low-energy cavity polaritons
半导体微腔中的低能极化激元对于许多工艺是重要的，例如，极化激元凝聚有机微腔通常具有激子系统中强激子-光子耦合和大量散射的特征。具有小或零群速度的低能极化激元特别容易受到这种散射的影响，从而使它们强烈局域化。我们比较了低能量波包的时间演化在完美的微腔和模型1 $d$腔与对角无序，以说明这种本地化的极化激元，并提请注意需要探索其后果的动力学和集体性质的极化激元。
2006-11-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.other
Casimir microcavities for tunable self-assembled polaritons
光-物质混合态，即极化激元，是现代量子光学和凝聚态物理的核心概念之一。极化激元的出现是光学模式和材料共振之间的强相互作用的结果，这通常在分子、范德华或固态平台中实现（1-7）。然而，这种途径需要精确的（纳米）制造，并且通常缺乏用于可调谐性的简单手段，这在某些应用中可能是不利的。在这里，我们使用不同的方法来实现极化激元状态，通过在水溶液中的两个平行的金纳米片之间采用稳定的平衡（8）。这样的板形成一个自组装的法布里-珀罗微腔的基本光学模式在可见光谱范围内。板之间的平衡距离由吸引Casimir和排斥静电力之间的平衡确定（9-11），并且可以通过溶液中配体分子的浓度、温度和光压力来控制，这允许通过外部刺激来主动和容易地调谐腔共振。使用这种Casimir方法，我们证明了自组装极化激元通过放置激子介质中的微腔区域，以及观察它们的激光诱导调制和强耦合制度。这些Casimir微腔可用作各种应用的灵敏和可调极化激元平台，包括光机械（12），纳米机械（13）和腔诱导效应，如极化激元化学（14）。
2020-10-16 cond-mat.other physics.optics
Coexisting Non-Equilibrium Condensates with Long-Range Spatial Coherence in Semiconductor Microcavities
实和动量空间光谱分辨图像的微腔极化激元发射的凝聚制度下的非共振激发下使用的激光源的激子寿命的时间尺度上的强度波动减少的影响进行了研究。我们观察到极化激元辐射由许多宏观占据模组成。较低的能量模式强烈本地化的光子势的混乱在几微米的尺度。较高能量模式具有有限的k向量，并且在10-15微米范围内离域。所有的模式都表现出与它们的大小相当的长程空间相干性。我们提供了一个理论模型描述的行为系统的模拟结果与实验观察结果吻合良好。研究表明，极化激元凝聚体的多模辐射是其非平衡特性、与局域光子势相互作用以及激发激光强度涨落减弱的结果。
2009-03-09 cond-mat.other
Integrated, ultrafast all-optical polariton transistors with sub-wavelength grating microcavities
IBM Research Europe – Zurich（IBM欧洲苏黎世研究中心）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；AMO GmbH（AMO有限公司）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Bergische Universität Wuppertal（伍珀塔尔大学）
本文提出一种基于子波长光栅微腔的超快全光极子晶体管，利用硅光子学技术实现室温下皮秒级开关和60倍放大，为超高速全光逻辑电路提供关键组件。
2025-06-17 cond-mat.other physics.optics
Exciton-phonon scattering and photo-excitation dynamics in J-aggregate microcavities
我们已经开发了一个模型占的光激发动力学和光致发光的强耦合J-聚集体微腔。我们的模型是基于J-聚集膜的描述作为一个无序的Frenkel激子系统中，由于存在的分子振动的热浴松弛发生。在强耦合微腔中，形成激子-极化激元，混合超辐射激子和腔光子。计算了连续波非共振泵浦下微腔的稳态光致发光。精确地再现了实验上、下极化激元分支之间的光致发光强度比。特别是热激活的光致发光强度比和拉比分裂的依赖性是一个后果的瓶颈在放松，发生在底部的激子水库。本文研究了激子衰变的辐射通道和弛豫过程中活跃的一组特殊的离散光学分子振动的影响。
2008-12-30 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
Polariton Localization and Dispersion Properties of Disordered Quantum Emitters in Multimode Microcavities
本文在热力学极限下求解无序多模 Tavis-Cummings 模型，揭示极化激元相干长度与光子权重、Rabi 频率及无序的关系，并据此区分局域化与退局域化区域以及扩散到弹道输运的转变。
2023-05-31 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Spatial and spectral shape of inhomogeneous non-equilibrium exciton-polariton condensates
本文发展了强耦合区非共振泵浦半导体微腔中极化激元凝聚的空间分布和光谱特性的平均场论。预测得到的连续波和脉冲激发制度和具体签名的非平衡特性的冷凝过程中指出。通过分析和数值计算证明了冷凝物形状对光泵光斑尺寸的显著敏感性，与最近的实验观察结果定量一致。
2007-07-06 cond-mat.other
Observation of Zitterbewegung in photonic microcavities
本研究在平面半导体微腔及蜂窝晶格耦合微腔中实验观测到极化子的Zitterbewegung效应，验证了理论模型与能带结构参数的一致性，为该相对论效应的光子模拟提供了实验证据。
2023-02-10 cond-mat.other physics.optics
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
Parametric Inversion of Spin Currents in Semiconductor Microcavities
光学自旋霍尔效应导致形成反对称实空间极化图案，从而形成自旋电流。在本文中，我们表明，激子极化激元参数散射允许我们扭转这些电流的符号。本文描述了强耦合微腔的脉冲共振激发。脉冲的能量被设置为接近极化激元色散的激子点，并且实空间中的聚焦填充环上的倒易空间。当泵浦功率低于参量散射阈值时，注入的极化激元在TE和TM分裂诱导的有效磁场中的传播产生正常的光学自旋霍尔效应。在保持相同的输入偏振态但增加泵浦强度的情况下，在整个弹性圆上触发了向闲频态和信号态的参量散射。注入的粒子向这些状态散射，同时在整个平面上径向传播，在非线性过程中相对于泵浦获得交叉线性偏振。最终，极化激元在有效场中的传播导致光学自旋霍尔效应，但这次具有反转的极化域。
2012-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
