Excitations and superfluidity in non-equilibrium Bose-Einstein condensates of exciton-polaritons
本文提出了一个描述非平衡态玻色-爱因斯坦凝聚体的通用模型,适用于半导体微腔中非共振泵浦极化激元凝聚体的建模。讨论了含缺陷非平衡凝聚体的激发谱和散射。
2007-07-10 cond-mat.mes-hall
Berry Phase Effect on Exciton Transport and Bose Einstein Condensate
随着半导体量子阱结构中激子寿命的延长,激子的输运和玻色-爱因斯坦凝聚成为近年来研究的热点。在激子质心动力学中,由于Berry相位效应,我们揭示了动量空间规范场。我们预测自旋相关的拓扑输运的激子类似的异常霍尔和能斯特效应的电子。我们还预测了自旋相关的流通的被困激子气体和不稳定的激子凝聚体中有利于涡旋的形成。
2008-07-28 cond-mat.mes-hall
The Role of Spin-Flip Collisions in a Dark Exciton Condensate
我们发现低温下GaAs耦合量子阱中形成了由暗激子组成的玻色-爱因斯坦凝聚体。我们发现,冷凝物延伸超过数百微米,远远超出了光激发区域,并仅限于台面的边界。我们发现,凝聚密度是由自旋翻转碰撞激子之间,暗激子转换成明亮的。在低温下抑制该过程产生密度积累,表现为激子发射线的温度依赖性蓝移。面内磁场下的测量使我们能够优先修改亮激子密度,并确定它们在系统动力学中的作用。我们发现它们与凝聚态的相互作用导致了凝聚态的耗尽。我们提出了一个简单的速率方程模型,很好地再现了所观察到的温度,功率和磁场的激子密度的依赖性。
2022-08-17 cond-mat.mes-hall
Comment on PRL 99,140402 (2007) "Excitations in a nonequilibrium Bose Einstein Condensate of Exciton-polaritons" by M. Wouters and I. Carusotto
由于重大错误,作者撤回了这一评论。
2007-11-22 cond-mat.mes-hall
Moiré exciton condensate: nonlinear Dirac point, broken-symmetry Bloch waves and unusual optical selection rules
莫尔激子具有可调谐的狄拉克色散和空间依赖的光学选择规则。由于叠层激子的层间性质,它具有很长的寿命,有望实现叠层激子的玻色-爱因斯坦凝聚。本文在平均场论的基础上研究了莫尔势中激子凝聚体的性质,着重讨论了激子-激子相互作用对莫尔势中激子凝聚体的非线性Bloch带和Bloch波的影响。我们发现,莫尔激子凝聚体的非线性色散表现出激子-激子相互作用引起的复杂的环结构。在Bloch带的$\boldsymbolΓ$点处出现一个非线性Dirac锥,并具有一个三重简并的非线性Dirac点。非线性狄拉克点处的每个简并布洛赫波自发地破坏了莫尔势的$C3$旋转对称性,并且它们自身相差$C3$旋转。由于它们位于光锥中,这些非平凡的布洛赫能带结构和破缺对称布洛赫波可以通过检查来自这些状态的光发射来实验检测。布洛赫态的对称性破缺意味着与单激子情况相比不寻常的光学选择规则:在$\boldsymbolΓ$点处的莫尔激子凝聚体发射具有所有三个偏振分量的光,而不仅仅是左或右圆偏振。我们进一步提出,通过在一个层上施加面内电场来驱动初始光学暗激子凝聚体朝向光锥,最终状态的光偏振以及它们对场方向的依赖性作为实验观察的吸烟枪。
2022-07-06 cond-mat.mes-hall
Dynamical Generation of Spin Current and Phase Slip in Exciton-Polariton Condensates
本研究揭示了半导体微腔中激子-极化子凝聚体的自旋输运与相位滑移动力学机制,阐明了自旋依赖散射诱导的对称性破缺效应,并通过模拟预测了环形相位跃变的分裂合并行为。
2024-04-18 cond-mat.mes-hall
Theory of Two-Dimensional Spatially Indirect Equilibrium Exciton Condensates
我们提出了一个理论的双层二维电子系统,主机的空间间接激子凝聚时,在热平衡。当两个相邻的半导体层电隔离时,以及当通过改变偏置或栅极电压使一个层的导带与相邻层的价带接近简并时,预期形成平衡双层激子凝聚体(BXC)。BXC具有自发的层间相位相干性和逆流超流性。我们考虑的双层系统是由两个过渡金属二硫属化物单层分离和包围的六方氮化硼。我们使用平均场理论和玻色子弱相互作用激子模型来探索BXC相图,并使用含时平均场论来解决凝聚集体模谱和量子涨落。我们发现,一个相变之间发生的状态包含一个和两个凝聚体组分的层间距和激子密度的变化,并推导出简单的近似表达式的激子-激子相互作用强度,我们表明,可以测量电容。
2017-01-27 cond-mat.mes-hall
Optical orientation of the homogeneous non-equilibrium Bose-Einstein condensate of bright excitons (polaritons)
本文建立了一个描述激子极化激元的均匀玻色-爱因斯坦凝聚体的非平衡赝自旋动力学的简单模型。它解释了在外部磁场中的非平衡极化激元凝聚体的自旋分裂的抑制,光学对准,以及对准到极化激元取向的转换。结果表明,在没有外场的情况下,极化激元的非平衡凝聚体也可能出现自发圆极化和自旋分裂的增强。
2012-07-09 cond-mat.mes-hall
Time Reversal Symmetric Topological Exciton Condensate in Bilayer HgTe Quantum Wells
我们研究了双层系统的临界碲化汞量子阱,每个具有自旋简并对无质量狄拉克费米子。在存在静电层间库仑耦合的情况下,我们自洽地确定了系统的激子凝聚序参量。通过计算平均场哈密顿量的体拓扑$\mathbb Z_2$不变量,我们发现了一种新的时间反演对称拓扑激子凝聚态,即螺旋拓扑激子凝聚态.我们认为,这一阶段可以存在的实验相关参数。有趣的是,由于它的多带性质,本双层模型表现出非平凡的自发对称性破缺和拓扑结构之间的相互作用:取决于该对称性的凝聚体序参量自发地挑选在组合的轨道和自旋空间,稳定的最小值对应于平凡和非平凡的带隙状态的自由能可以被发现。
2014-04-14 cond-mat.mes-hall
Majorana edge modes of topological exciton condensate with superconductors
研究了强拓扑绝缘体两平行表面间库仑相互作用形成的拓扑激子凝聚体的边缘态。当凝聚体与两个表面上有π相移的超导体接触时,一对反向传播的马约拉纳模关闭了边界处的间隙。我提出了一个纳米结构的拓扑绝缘体和超导体系统,以实现不成对的马约拉纳费米子。马约拉纳信号可以用来检测拓扑激子凝聚体的形成。相关的实验签名以及相关系统的影响进行了讨论。
2012-04-04 cond-mat.mes-hall
Spin degree of freedom in two dimensional exciton condensates
本文对二维自旋相关的多组分凝聚体进行了理论分析。详细研究了具有两种不同自旋取向的共振光激子的凝聚体的情况。该体系的能量和化学势强烈地依赖于自旋极化。当电子和空穴位于两个不同的平面时,凝聚体可以是完全自旋极化的,也可以是自旋非极化的,这是一种可测量的性质。从总密度和电子-空穴分离的角度讨论了相图。
1997-05-13 cond-mat.mes-hall
Excitation of localized condensates in the flat band of exciton-polariton Lieb lattice
我们提出了一种方法,直接激发紧凑的本地化凝聚在一个几乎平坦的带激子极化激元Lieb晶格短拉盖尔-高斯脉冲,并调查这些凝聚的动力学存在排斥极化激元极化激元相互作用和分布在晶格中的损失。一个低密度的紧凑的极化激元凝聚体的演变显示快速拉比振荡之间的激子和光子组件,与缓慢拍的拉比振荡振幅。由于极化激元-极化激元排斥和晶格中的分布损耗,在较高的凝聚密度下振荡和拍频都被抑制。背景非相干抽运可以用来增加紧凑局域态的寿命和稳定性
2018-06-22 cond-mat.mes-hall
Comment on "Topological stability of the half-vortices in spinor exciton-polariton condensates"
我们发现Flayac等人最近的论文[Phys. Rev. B 81,045318(2010)和arXiv:0911.1650]是误导性的。我们证明了激子-极化激元凝聚体中静态半量子涡旋的存在,并计算了极化激元带的TE-TM分裂所产生的半量子涡旋的偏振织构的翘曲。
2010-04-01 cond-mat.mes-hall
Josephson oscillations between exciton condensates in electrostatic traps
技术进步允许耦合量子阱中冷偶极激子的可调横向限制。本文从理论上研究了两个被弱连接隔开的陷阱中激子凝聚之间的约瑟夫森效应。激子超电流的流动是由陷阱之间的偶极能量差驱动的。在对两个陷阱分别发射的光子的时间相关进行系综平均后,可以观察到约瑟夫森振荡。条纹的可见度由陷阱耦合控制,并且对量子和热波动具有鲁棒性。
2009-07-28 cond-mat.mes-hall
Synchronized and desynchronized phases of coupled non-equilibrium exciton-polariton condensates
利用平均场论理论分析了耦合非平衡极化激元凝聚体的同步相位和去相干相位。推导了两个耦合井存在同步相的解析条件。在二维无序几何形状的多个井的情况下进行了数值研究。讨论了与最近实验的关系极化激元凝聚在碲化镉微腔。
2008-02-22 cond-mat.mes-hall
Collective two-boson decay of excitons in Bose-Einstein condensate and generation of coherent photon-phonon radiation
从理论上研究了初始玻色-爱因斯坦凝聚体态激子的集体衰变。作为实际上更有趣的情况下,我们考虑在半导体氧化亚铜中的黄色系列的激子,其中我们有集体光子和声子辅助的激子衰变。结果表明,由于玻色-爱因斯坦凝聚体的无反冲双玻色子衰变的内禀不稳定性,自发发射的玻色子对被放大,导致宏观粒子数的指数增长.集体衰变率与激子密度呈非线性关系,直到高密度时,其强度与俄歇复合损失率相当或更大,这使得可以观察到它。这种考虑现象也可以应用于声子激光器的实现。
2017-03-31 cond-mat.mes-hall
Suppression of Zeeman splitting and polarization steps in localized exciton-polariton condensates
我们表明,在半导体微腔中的激子极化激元在外加磁场的凝聚体现在淬火的塞曼分裂的椭圆极化凝聚。有限粒子数局域凝聚体的圆偏振度随磁场的变化呈阶梯状增加。每个极化阶跃的宽度由极化激元-极化激元相互作用常数决定,阶跃的数目由凝聚体中极化激元的数目决定。凝聚体的磁化率定性地依赖于极化激元数的宇称。
2008-02-22 cond-mat.mes-hall
Flat band excitons and quantum metric
本文研究平带系统中的激子,证明其有效质量张量的逆正比于量子度规张量,并揭示量子度规赋予激子有限尺寸及凝聚体的无耗散超流稳定性。
2024-06-29 cond-mat.mes-hall
Spin-Orbit Interactions in Bilayer Exciton-Condensate Ferromagnets
具有不等电子和空穴密度的双层电子-空穴系统预期在导带和价带中都具有自发自旋极化的激子凝聚体基态。在没有自旋轨道和电子空穴交换相互作用的情况下,两个量子阱中的自旋取向之间没有耦合。在这篇文章中,我们表明,Rashba自旋轨道相互作用导致非常规的磁各向异性,其强度,我们估计,并与不寻常的准粒子谱有序状态。
2009-05-04 cond-mat.mes-hall
Probing the topological exciton condensate via Coulomb drag
最近预测了在拓扑绝缘体薄膜中激子凝聚的开始。我们计算了这种转变的临界温度,考虑到屏蔽效应。此外,我们表明,接近这个转变可以探测通过测量作为温度的函数的薄膜的表面之间的库仑阻力。该电阻率在接近激子-凝聚态时显示出上升。
2011-08-10 cond-mat.mes-hall
Oscillatory dynamics of non-equilibrium dissipative exciton-polariton condensates in weak-contrast lattices
研究了非相干泵浦的半导体微腔中激子-极化激元的非线性动力学行为。本文阐明了一维周期势阱中非平衡激子-极化激元凝聚体的基本特征,即接近于零动量的“零态”和布里渊区边界的“$π$态”.在平均场论的框架内,我们确定了不同的制度的松弛和振荡动力学的相干激子极化激元的布洛赫本征态的叠加周期晶格内。特别是,我们从理论上证明了稳定的宏观振荡,类似于非线性约瑟夫森振荡,在动量空间中的极化激元凝聚体的不同光谱分量之间。我们阐明了耗散效应和非相干库的非均匀性引起的反馈对相干极化激元动力学的强烈影响。
2015-03-25 cond-mat.mes-hall
Voltage Induced Dynamical Quantum Phase Transitions in Exciton Condensates
我们探讨非解析的量子相位动力学的偶极激子凝聚体中形成的系统的1D量子层进行电压猝灭。我们将激子凝聚物理映射到赝自旋铁磁体模型上,通过利用时间依赖的非微扰理论模型,显示出超出公知铁磁相的额外振荡亚稳和顺磁相。我们解释的相干相位的激子凝聚体在量子霍尔双层,观察到的电流等于和略大于临界电流,作为一个稳定的时间依赖性的阶段,其特征在于持久的带电meron流在每个单独的层与特征AC约瑟夫森频率。随着电压猝灭的幅度进一步增加,我们发现,与时间相关的电流振荡与带电的meron流衰减,导致在一个瞬态的赝自旋顺磁性相的特征在于层之间的部分相干电荷转移,在状态松弛到层之间的非相干电荷转移。
2014-10-21 cond-mat.mes-hall
Influence of topological excitations on Shapiro steps and microwave dynamical conductance in bilayer exciton condensates
在双层系统中的总填充因子$ν_T=1$的量子霍尔态实现了激子凝聚体,并表现出零偏压隧穿异常,类似于波动存在下的约瑟夫森效应。与传统的约瑟夫森结相比,由于无序诱导的拓扑缺陷,即所谓的meron,没有观察到夫琅禾费衍射图案。我们考虑在微波辐射的存在下的层间隧穿,并发现夏皮罗步骤的隧穿电流-电压特性,尽管存在的merons。此外,约瑟夫森振荡也可以观察到的微波动态电导的谐振功能。
2012-07-30 cond-mat.mes-hall
Spin polarization of exciton-polariton condensate in a photonic synthetic effective magnetic field
研究了局域激子-极化激元凝聚体的自旋极化。我们证明了一个有效的磁场的存在下,导致椭圆极化凝聚体的形成。我们表明,这个合成领域有一个完全的光子起源,我们相信这是独特的基于CdTe的微腔。此外,在磁性离子样品中局域极化激元凝聚的自旋极化程度取决于非共振激发激光的激发功率或偏振。在外加磁场中,半磁凝聚体自发地产生强的自旋极化。基于磁性离子存在下凝聚体的磁场行为,我们应用一个模型,使我们能够估计的极化激元极化激元相互作用强度在CdTe系统中约。0.8 $μ\text{eV}\!\cdot\!μ\text{m}^2$。
2022-11-04 cond-mat.mes-hall
Giant Hyperfine Interaction between a Dark Exciton Condensate and Nuclei
Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);Bar-Ilan University(巴伊兰大学)
研究暗 exciton Bose-Einstein 凝聚态与GaAs/AlGaAs耦合量子井中核的相互作用,发现凝聚态出现时核极化增强,光致发光测量显示超精细相互作用增强两个数量级,揭示凝聚态的集体特性。
2024-05-12 cond-mat.mes-hall
Electrically Tunable Two-Component Exciton Condensate in a Coulomb-Coupled Graphene Trilayer
University of Michigan(密歇根大学);Columbia University(哥伦比亚大学);Purdue University(普渡大学);National Institute for Materials Science(物质材料研究机构)
本研究通过静电栅极调控三层石墨烯载流子密度,结合实验与理论证实了具有可连续调控内部结构的双组分激子凝聚体的存在。
2026-08-31 cond-mat.mes-hall
Theory of Tunneling in the Exciton Condensate of Bilayer Quantum Hall Systems
我们开发了一个理论的层间隧穿的激子凝聚体的双层量子霍尔系统,预测强烈增强,但有限的,隧道电导峰值附近的零偏置,即使在零温度。本文强调,尽管这种强烈增强的隧穿源于自发的层间相位相干,但它根本不是约瑟夫森效应。由于强的层间相关性,双层系统表现为单个系统,使得将两个层视为独立系统的传统隧穿理论不适用。在此基础上,计算了电导峰高随层间距的变化关系,与实验结果吻合较好。
2004-07-20 cond-mat.mes-hall
Topological phases and fractional excitations of the exciton condensate in a special class of bilayer systems
研究了一类特殊的电子-空穴双层系统中零温极限下的激子凝聚。在自洽平均场近似下,我们发现电子层和空穴层中的Rashba自旋轨道相互作用可以诱导出p \pm ip或p对态,这取决于重叠铁磁薄膜的不同磁化强度.相应地,拓扑非平凡或平凡的阶段出现。此外,在拓扑非平凡相,U(1)涡旋的准粒子激发与分数量子数有关,并服从阿贝尔统计。
2012-01-01 cond-mat.mes-hall
Ultrafast creation and melting of nonequilibrium excitonic condensates in bulk WSe$_{2}$
研究了WSe体材料$_{2}$在与最低能量激子共振的相干光照射下形成的非平衡激子共辄的屏蔽动力学。谷间散射导致电子从光学填充的K谷迁移到$Σ$处的导带最小值。由于在K点处的电子-空穴不平衡,准自由空穴的等离子体发展,这有效地屏蔽了剩余激子的相互作用。我们表明,这种等离子体屏蔽导致超快熔化的非平衡共识,并在熔化相干激子和准自由电子空穴对共存。时间分辨的光谱函数表现出相反的凸性和相对光谱权重随时间变化的传导和激子边带。随时间变化的传导密度对激光强度的依赖关系和时间分辨的光谱函数都与最近的实验结果一致。
2020-11-24 cond-mat.mes-hall
Competing role of interactions in synchronization of exciton-polariton condensates
本文研究了耦合极化激元阱中非相干泵浦激子-极化激元凝聚体的同步动力学。我们的分析是基于广义Gross-Pitaevskii方程的耦合模理论,该方程采用了适合于泵浦几何的非厄米,泵浦相关模式的扩展。我们发现极化激元-极化激元和非极化激元-极化激元相互作用起着相互竞争的作用,并导致随着泵浦功率的增加,耦合极化激元模式的同步相位有质的不同。至关重要的是,这些相互作用也可能相互作用,阻碍同步。我们绘制了一个相图,并讨论了这些阶段的一般特性,使用广义阿德勒方程。
2017-11-01 cond-mat.mes-hall
Operation speed of polariton condensate switches gated by excitons
利用时间分辨光致发光(PL)方法研究了准一维半导体微腔中极化激元凝聚态开关的实空间和动量空间。通过脊的极化激元流被激子门控,激子由于排斥相互作用而诱导势垒。的脉冲门束的功率上的设备操作的依赖性的研究获得了令人满意的妥协的ON/OFF信号比和开关时间的顺序为0.3和$\thicksim50$ ps,分别。相反的跃迁由长寿命的栅极激子控制,因此关断/接通切换时间为$\thicksim200$ ps,将器件的总体操作速度限制为$\thicksim3$ GHz。实验结果进行了比较,数值模拟的基础上广义Gross-Pitaevskii方程,考虑到非相干泵浦,衰变和能量弛豫内的冷凝物。
2014-06-18 cond-mat.mes-hall
Reconstruction of Exciton-Polariton Condensates in 1D Periodic Structures
我们证明了在具有复值周期势的一维微腔线中,激子-极化激元凝聚体的重构。这种效应是由于强的极化激元-极化激元排斥而出现的,它取决于迷你带的单粒子色散的类型,可以通过势的实部和虚部进行微调。结果,根据微带的形状、粒子间相互作用的强度和系统中损失的分布,可以以$0$ -状态、$π$ -状态或时空不连续性的混合状态形成凝聚物。凝聚体波函数的重建是通过新凝聚体相的核以暗孤子的形式增殖而发生的。我们表明,在一般情况下,相互作用的极化激元不凝聚的状态与最小的损失,也不是他们积累的状态与一个明确的波矢。
2018-06-08 cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian coupled-mode theory for incoherently pumped exciton-polariton condensates
广义Gross-Pitaevskii方程(gGPE)是描述非相干泵浦激子-极化激元凝聚动力学的有效唯象方程。然而,gGPE的蛮力数值模拟提供了很少的物理洞察任意泵送配置下的冷凝物形成,并要求在计算资源。基于线性化动力学的非厄米特生成元的本征模,本文介绍了在任意空间分布的非相干泵浦下极化激元凝聚的模式描述。一个泵依赖的基础上,然后引入制定一个时间耦合模式理论,捕捉凝聚动力学的存在下,所有的非线性相互作用。模拟使用一组模式为一个给定的泵浦和捕获配置同意非常好的gGPE在不同的动力学制度的全面整合,支持这种模式描述的有效性,同时也提供了一个加速的模拟时间。
2016-12-01 cond-mat.mes-hall
Coherent interactions between phonons and exciton or exciton-polariton condensates
本文分析了半导体微腔中激子和激子-极化激元凝聚体与相干声波的相互作用。在k-无关相互作用近似下,得到了凝聚体-声子耦合系统激发色散的解析解。占k-依赖性的结果在一个更强的修改的色散,甚至在外观的“旋子不稳定性”区域。
2011-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Density fluctuation effects on the exciton condensate in double layer graphene
我们描述了双层石墨烯中激子凝聚体对层密度波动和相关电荷不均匀性的鲁棒性,并讨论了在当前实验条件下观察凝聚体的影响。我们解决了平均场方程的有限的费米能量在每一层的不平衡,并利用两个唯象模型的不均匀性的结果。我们发现,激子凝聚体对密度波动的稳定性是强烈依赖于激子间隙的大小,和运输实验(如库仑阻力),依赖于渗透的激子电流通过不均匀的样品是很有前途的方法观察凝聚体。
2012-11-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Self-rotation and synchronization in exciton-polariton condensates
在非共振高斯激光泵浦下,二维半导体微腔中激子-极化激元凝聚体发生自旋转。一个波包的冷凝物自发地旋转周围的泵送区域的中心,在一个恒定的频率,打破了系统的旋转对称性。当两个自转凝聚体以适当的距离产生时,自转凝聚体的动力学之间发生同步。
2016-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Ultralong temporal coherence in optically trapped exciton-polariton condensates
我们研究了光囚禁激子-极化激元凝聚体,观察到了超过1 ns的时间相干性。由于激子的热库的空间重叠的减少,被捕获的冷凝物的相干时间比未被捕获的冷凝物的相干时间长一个数量级以上。这种超长的相干性,使高精度的光谱被困的冷凝物,我们观察到周期性拍场关联函数由于精细的能量分裂的两个偏振模式的冷凝物。我们的结果对于实现在晶格势中使用旋量凝聚的极化激元模拟器具有重要意义。
2021-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Spin-orbit coupled cold exciton condensates
从理论上分析了冷间接激子简并凝聚的动力学。我们占两个线性自旋相关的Rashba和Dresselhaus类型的自旋-轨道相互作用和非线性项转换成一对黑暗的一对明亮的激子。我们表明,这两项应导致在真实的空间和时间的冷激子液滴的动力学的质的变化。
2012-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Leaky exciton condensates in transition metal dichalcogenide moiré bilayers
我们表明,当激子在具有间接带隙的材料中形成玻色-爱因斯坦凝聚体时产生的“暗凝聚体”对于光发射并不完全黑暗。相反,这种状态是“泄漏凝聚”,其中光发射是由多体相互作用促进的。我们分析了这些泄漏的凝聚物的性质的上下文中的扭曲的双层过渡金属dichalcogenides,主机强烈相互作用的激子和间接的带隙。我们表明,这种相互作用驱动的“泄漏”发射在低温下占主导地位的光致发光,具有鲜明的定性特征。最后,我们提出,在这些材料中,独特的谷间物理可以导致晶体的破坏激子有序,与光学过程的影响。
2022-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Reservoir optics with exciton-polariton condensates
研究了基于半导体腔激子-极化激元凝聚体相干流体的全光微尺度平面透镜技术。我们的理论分析支持的潜力,在使用国家的最先进的空间光调制的非共振激发光束引导和聚焦极化激元凝聚远离他们的泵浦区域。非共振激发分布产生一个激子水库,蓝移的极化激元模式,并提供增益,这可以在空间上定制成透镜的形状在微尺度上,以激发凝聚波。我们提出了几种不同的途径,在控制凝析流体,并证明形成高度增强和局部凝析远离泵储层。这在引导光的量子流体和产生极化激元凝聚体方面开辟了新的前景,这些极化激元凝聚体被屏蔽而免受有害的储层失相效应的影响。
2021-09-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Turbulence in a Bose-Einstein Condensate of Dipolar Excitons in Coupled Quantum Wells
本文分析了耦合量子阱中偶极激子的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的非线性动力学。结果表明,在典型的实验条件下,偶极激子BEC可以用广义Gross-Pitaevskii方程描述,其中激子间的局域相互作用依赖于激子分布函数.结果表明,如果系统在足够高的频率泵浦,可以形成稳定的湍流状态。
2012-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Electrical Control of Exciton-Polariton Condensate Josephson Junctions via Exciton Stark Effect
本文提出利用激子斯塔克效应实现激子-极化激元凝聚体约瑟夫森结的电学调控,通过Gross-Pitaevskii方程建模揭示其动力学比传统超导结更丰富,并展示光电联合调控的新研究途径。
2025-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Revealing the dark side of a bright exciton polariton condensate
玻色子的凝聚导致了超流性或超导性等壮观的现象。理解凝聚粒子的性质对于主动控制这种量子相位至关重要。快速的可能性出现在光-物质耦合激发的凝聚体中,例如激子极化激元,光子与类氢束缚电子-空穴对的杂化。到目前为止,只有光子分量已经解决,而即使是在凝聚态激子的存在受到了挑战。在这里,我们跟踪极化子凝聚物的物质成分,通过监测激子内太赫兹跃迁。我们研究了一个光暗激子库是如何形成和馈送简并态的。与原子气体不同,激子中的类原子跃迁在宏观基态布居上显著地重整化。我们的研究结果建立了极化激元凝聚和光子激射之间的根本差异,并为凝聚体的相干控制提供了可能性。
2016-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Blockade and Counterflow Supercurrent in exciton-condensate Josephson junctions
我们证明了超导体中的带电超电流和电子-空穴对凝聚体中的中性超电流之间的完美转换是可能的,通过一个新的类Andreev散射机制。因此,当两个超导电路通过双层激子凝聚耦合时,两层中的超流被急剧修改。根据相位偏置,超电流可以被完全阻挡或表现出完美的阻力。
2010-01-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Detuning-controlled internal oscillations in an exciton-polariton condensate
我们从理论上分析了在腔模和量子阱模之间存在能量失谐的情况下,均匀极化激元气体中激子-光子的振荡动力学。虽然纯拉比振荡由极化子系统中光子和激子态之间的粒子交换组成,而没有两个子凝聚体相位的任何振荡,但我们证明任何非零失调都会导致光子和激子宏观相位的振荡波函数。波函数。不同的初始条件揭示了两种凝聚体之间的相对相位的各种行为,并预测了从Rabi样振荡到Josephson样振荡的交叉。
2015-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
How to make a bilayer exciton condensate flow
玻色凝聚是物理学中许多最壮观的效应的原因,因为它可以将量子行为从微观世界提升到宏观世界。玻色凝聚体可以通过凝聚对象来区分;电子-电子库珀对负责超导性,氦原子负责超流性,蒸汽中的超冷碱金属原子负责相干物质波。电子-空穴对(激子)凝聚一直保持着特殊的兴趣,因为它一直难以实现实验,因为激子相位相干从来没有完全自发的。虽然理想的凝聚体可以支持激子超电流,但尚不清楚如何诱导或检测到这样的电流,或者它的实验表现如何被不可避免地存在的相位固定激子产生和消除过程所改变。在这篇文章中,我们解释了如何在单独接触的双层凝聚体中诱导激子超电流,并预测了能够明确检测的电效应。
2008-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Impurity Screening and Surface Acoustic Wave Absorption in a Dipolar Exciton Condensate at Finite Temperatures
描述了双量子阱系统中间接偶极激子气体的排斥相互作用玻色-爱因斯坦凝聚体在有限温度下在静态或动态电场作用下的行为.静电扰动被认为是由杂质原子或量子阱涨落的短程缺陷引起的。研究了激子凝聚体对这种缺陷势的屏蔽作用。我们发现屏蔽势的渐近空间依赖性,并分析了它对温度和激子浓度的依赖性。结果表明,屏蔽势的渐近具有陡峭的幂律依赖性,与电子气的已知结果相反。这种特性反映了激子凝聚体的玻色子性质。研究了激子凝聚体在声表面波(SAW)产生的交变外场作用下的行为。我们的注意力集中在SAW吸收系数的温度和激子浓度的依赖关系。我们发现,在零温度朗道阻尼不有助于SAW吸收,但Belyaev机制产生的激子浓度的SAW吸收系数的不寻常的行为:如果激子浓度超过某个临界值,SAW吸收消失。在有限的温度下,朗道阻尼开始起作用,并导致冲洗掉尖锐的吸收行为。这种不寻常的SAW吸收特性可以用于激子凝聚的实验证据。这种方法同样适用于光致发光技术所不能实现的暗激子凝聚体和亮激子凝聚体的实验测试。
2013-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Coupled exciton-photon Bose condensate in path integral formalism
研究了半导体量子阱光学微腔中激子极化激元的行为。我们使用两个组件激子光子的方法制定的路径积分形式主义。为了描述激子和光子凝聚密度的空间分布,导出了Gross-Pitaevskii型耦合方程。对于均匀系统,我们求出了非凝聚态的光子和激子谱,计算了激子-光子基到上下极化激元基的变换系数,得到了非零温度下上下极化激元支的激子和光子占据数.对于非齐次系统,导出了Bogoliubov-de-Gennes型耦合方程组。该方程支配非凝聚态光子和激子的光谱和空间分布。
2015-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Coherence and Optical Emission from Bilayer Exciton Condensates
本文综述了两类双层结构(耦合量子阱)中激子的玻色-爱因斯坦凝聚实验,着重介绍了基本效应。玻色-爱因斯坦凝聚意味着存在宏观相干性,也被称为非对角长程序,并提出了测试和过去的索赔在这些激子系统的相干性进行了讨论。
2010-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Collective excitations of exciton-polariton condensates in a synthetic gauge field
量子玻色凝聚体(包括半导体微腔中激子极化激元凝聚体)的集体(元)激发是研究粒子间相互作用的灵敏探针。在各向异性微腔与动量相关的TE-TM分裂的光学模式,激发色散被预测为强烈的各向异性,这是一个结果的合成磁规范场的腔,以及不同的相互作用强度之间的相互作用的极化激元在单重态和三重态自旋配置。在这里,通过直接测量的高密度的光陷激子-极化激元凝聚体中的集体激发的色散,我们观察到与旋量极化激元激发的理论预测极好的协议。我们提取了自旋间和自旋内的极化激元相互作用常数,并绘制出相互作用的旋量凝聚体的激子极化激元的特征自旋纹理。
2020-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Yu-Shiba-Rusinov bound states of exciton condensate
研究通过扫描隧道显微镜和光谱技术,在Ta2Pd3Te5中观测到激子凝聚相中由Ta空位诱导的Yu-Shiba-Rusinov束缚态,并揭示其与激子带隙的关联。
2025-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Stochastic polarization formation in exciton-polariton Bose-Einstein condensates
我们从理论上证明了在脉冲激发下,平面微腔中激子-极化激元玻色-爱因斯坦凝聚体中随机极化的自发形成。低于阈值泵浦强度(取决于极化激元寿命)的平均偏振度接近于零,而高于阈值的冷凝物获得的偏振描述的(赝自旋)矢量与随机取向,一般。我们建立了极化激元凝聚体的二阶相干性与其极化分布函数之间的联系。我们还研究了偏振退相和弛豫的机制。
2008-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Frequency combs with weakly lasing exciton-polariton condensates
我们预测了一对激子-极化激元凝聚体由于相干(约瑟夫森)和耗散耦合而产生的自发调制辐射。我们发现,强极化激元-极化激元相互作用产生复杂的动力学在弱激光域的方式超越霍普夫分岔。结果,激子-极化激元凝聚体表现出自诱导振荡,并发射出等距离的频率梳状光谱。由于时间反演对称性的自发破缺,出现了大量可能的具有非对称峰分布的发射光谱。激光动力学受到极化激元注入产生的散粒噪声的影响。这导致复杂的不均匀谱线加宽。
2015-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Acoustic Analogues of Extremal Rotating Black Holes in Exciton-Polariton Condensates
本研究在激子-极化子凝聚体中模拟高角动量旋转黑洞的声学类比,发现临界角动量附近声学视界消失的准稳态,揭示了裸奇点不稳定性的量子本质。
2023-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas