Exciton-polariton interference controlled by electric field
电子哈密顿量波矢项的线性化在拓扑绝缘体和自旋电子器件中起着重要的作用。在这里，我们演示了如何外部电场控制的线性K项的激子哈密顿量在宽GaAs量子阱的幅度。利用差分反射光谱法研究了高质量样品中该项与外加电场的关系。实验数据与半经典非局域介电响应模型的计算结果之间的良好一致性证实了该方法的有效性，并为激子Datta和Das晶体管的实现铺平了道路。与Datta和Das [Appl. Phys. Lett. { \bf 56}，665（1990）]，通过在量子阱层的平面中施加具有非零分量的电场来实现在GaAs膜中向前和向后传播的激子极化激元的正干涉和负干涉之间的切换。
2020-03-09 cond-mat.mes-hall
Topological phase transition in an all-optical exciton-polariton lattice
拓扑绝缘体是一类电子材料，其表现出对扰动和无序免疫的鲁棒边缘状态。这个概念已经成功地应用于光子学，在那里开发了拓扑非平凡波导和拓扑激光器。然而，在一个给定的光子系统中的拓扑特性的探索是有限的，一个制造的样品，没有灵活性，重新配置的结构原位。在这里，我们展示了一个全光学实现的轨道Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型中的微腔激子极化激元系统，其中腔光子与激子在GaAs量子阱中杂交。通过对非共振激光激发的整形，我们全光学地诱导出激子极化激元的锯齿形势，并直接测量了玻色凝聚非线性区域中极化激元晶格的本征谱和拓扑边缘态.此外，利用光诱导晶格的可调谐性，我们修改了位间隧穿，实现了到平凡态的拓扑相变。我们的研究结果开辟了一条道路，研究拓扑相变的需求，在完全可重构的混合光子系统，不需要复杂的样品工程。
2021-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Surface Plasmon Polariton Assisted Optical Switching in Noble Metal Nanoparticle Systems: A Sub-Band Gap Approach
在一本建议的书章节中，在子带隙形式主义中讨论了贵金属纳米颗粒系统中的表面等离子体激元辅助光开关。
2015-04-07 cond-mat.mes-hall 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
Polaritons are Not Weakly Interacting: Direct Measurement of the Polariton-Polariton Interaction Strength
微腔中的激子-极化激元是复合的二维玻色子准粒子，其产生于谐振平面光学腔中的受限光模式与激子跃迁之间的强耦合，通常使用置于同一腔的腹点处的半导体量子阱（QW）中的激子。量子现象如玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）、量子化涡旋和宏观量子态已经在从几十开尔文到室温的温度下被报道，并且极化激元器件如自旋开关\cite{Amo2010}和光学晶体管也已经被报道。激子-极化激元的许多这些效应关键地取决于极化激元-极化激元相互作用强度。尽管这个参数很重要，但很难进行精确的实验测量，主要是因为很难确定极化激元和裸激子的绝对密度。在这里，我们报告的极化激元极化激元相互作用强度的直接测量在一个非常高Q微腔结构。通过允许极化激元传播超过40 $μ$ m到激光产生的环形陷阱的中心，我们能够分离极化激元-极化激元相互作用。的相互作用强度推导出从极化激元色散的能量重整化的极化激元密度的增加，使用极化激元凝聚作为基准的密度。我们发现，相互作用强度比以前的理论估计大两个数量级，把极化激元直接进入强相互作用制度。当有凝聚体时，我们看到一个急剧的转变，到一个不同的密度的重正化依赖，这是多体效应的证据。
2015-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Temporal bandwidth of consecutive polariton condensation
本文通过建立考虑热化、振动子弛豫及损耗的微观理论，结合光泵浦-泵浦实验，揭示了横向弹道损耗对连续极化激元凝聚时间分离上限的决定作用，实现了约240 GHz的时间带宽。
2025-04-10 cond-mat.mes-hall
Polariton Waveguide Modes in Two-Dimensional Van der Waals Crystals: An Analytical Model and Correlative Scanning Near-Field Optical Microscopy Studies
二维范德瓦尔斯（vdW）晶体具有强的电磁约束，可以维持各种类型的极化激元，在纳米光子学和光电子学领域具有广泛的应用前景。虽然广泛的实验和数值研究致力于极化激元的vdW晶体，分析模型是稀疏的。特别是，应用这样的模型来描述最先进的近场光学显微镜所观察到的极化子行为需要进一步的研究。在此，我们发展了一个解析波导模型来描述极化激元在vdW晶体中的传播。导出了不同极化激元波导模式的色散等值线、色散关系和电磁场分布。通过近场光学成像和对典型vdW双轴晶体α-MoO 3中声子极化激元的数值模拟，验证了该模型的正确性。该模型可以扩展到其他类型的极化激元在VDW晶体，从而允许描述和理解其本地化的电磁行为解析。
2020-10-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical Control of Topological Polariton Phase in a Perovskite Lattice
强的光-物质相互作用使光被物质修饰，丰富了拓扑光子学，为实现可调谐的、不受缺陷影响的拓扑器件提供了可能。拓扑激子极化激元是一种具有巨大光学非线性的半光半物质准粒子，它为相位可调谐的有源拓扑光子学提供了一个独特的平台。以前的激子极化激元拓扑绝缘体的演示仍然需要低温，并且它们的拓扑性质通常是固定的，没有相位可调谐性。在这里，我们实验证明了一个室温激子极化激元拓扑绝缘体的钙钛矿锯齿形晶格中的主动相位可调。由于卤化物钙钛矿微腔中的偏振相关各向异性，偏振用作控制不同拓扑相之间的可逆转变的自由度。在自然缺陷的存在下，位于边缘的拓扑非平凡极化子态仍然存在，表现出对无序的强烈免疫力。我们进一步证明了在光抽运下激子极化激元可以凝聚到拓扑边缘态。这些结果为实现室温工作的可调谐拓扑极化激元器件提供了一个理想的平台，在光控制、光调制和光开关等方面具有重要的应用价值。
2020-12-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Chiral emission induced by optical Zeeman effect in polariton micropillars
光子对外部磁场的低敏感性是时间反演对称性破缺光子晶格工程的主要挑战之一。在这里，我们表明，时间反演对称性可以打破的微腔极化激元在没有任何外部磁场由于极化依赖极化激元相互作用。微柱中载流子的圆极化激发在相反极化的极化激元之间引起类似塞曼的能量分裂。结合半导体微结构固有的光学自旋轨道耦合，相互作用诱导的塞曼分裂导致具有明确定义的手性的涡旋光束的发射。我们的实验结果可以扩展到晶格的耦合微柱开放的可能性，光学控制的极化子陈绝缘体的拓扑特性。
2021-07-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
Exciton-polariton emission from organic semiconductor optical waveguides
我们用光激发掺杂J聚集染料分子的聚合物平板波导，并在室温下测量了强耦合波导激子极化激元模的漏发射。我们表明，波导激子极化激元的动量可以通过修改激子波导的厚度来控制。平板激子波导中非共振泵浦激子衰减为径向对称的横电和横磁强耦合激子波导模。这些泄漏到具有径向和方位角偏振的光锥。
2011-07-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical amplifier based on guided polaritons in GaN and ZnO
我们提出了一种基于GAN和ZnO波导的光放大器的方案，该方案工作在光子模和激子共振之间的强耦合区。受激散射从激子水库，这是发现是足够快的速度相比，大的速度的引导极化激元模式的引导激子极化激元的放大。分析了不同温度下的器件参数。我们发现，一个80 $μ$米长的放大器可以提供10分贝的增益在室温下，由5毫安的电流在$cw$制度。
2014-10-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
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 spin jets through optical control
我们证明了自旋极化射流在扩展系统的弹道激子极化激元凝聚在半导体微腔使用光学非共振激发几何。自旋射流的结构由激发激光的数字可重新编程的、空间非均匀的圆偏振度确定。激光激发、强粒子相互作用和自旋弛豫的存在导致了极化激元的可调自旋相关势场，由于相干物质波干涉出现了复杂的极化图案。我们的工作在没有规范场的情况下实现了偏振结构相干光源。
2020-11-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optically reconfigurable canalization of exciton-polaritons in a non-hyperbolic perovskite
Nanyang Technological University（南洋理工大学）；B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院B.维尔金低温物理与工程研究所）；Institut Universitaire de France (IUF)（法兰西学院）；National University of Singapore（新加坡国立大学）
本研究在非双曲钙钛矿中实现非线性激子极子凝聚体的光学可重构通道化，通过微腔与晶体偏振率的相互作用，实现各向异性带结构和极子等频轮廓的双曲-平坦-抛物线演化，从而产生相干通道化流和可重构的发散传播行为。
2026-01-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
Plasmon-polariton from a helical state in Dirac magnet
与拓扑保护的一维螺旋态相互作用的光场被示出为支持一维等离子体激元极化激元，其特征在于由非线性色散。在二维狄拉克磁体中，这些电光激发被限制在畴壁中，因此，提供了通过改变磁畴配置来操纵量子光学状态的可能性。导出了这种拓扑等离子体激元-极化激元的精确谱方程。
2019-05-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nonlinear polaritons in monolayer semiconductor coupled to optical bound states in the continuum
本研究将光子晶体中的光学连续域束缚态与单层半导体MoSe2激子耦合，形成具有27meV Rabi劈裂和极窄线宽的非线性激子-极化激元，实现了对极化激元相互作用及非线性光学效应的增强与控制，为可调谐BIC极化激元器件铺路。
2019-10-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Magnetically Tunable Chiral Phonon Polaritons with Magneto-optical Bound States in the Continuum
Tsinghua Shenzhen International Graduate School, Tsinghua University（清华大学深圳国际研究生院）；Suzhou Laboratory（苏州实验室）
研究提出一种混合平台，通过hBN声子极化子与磁光光子晶体支持的chiral束缚态耦合，实现强选择性光子耦合，展示磁控手性声子极化子器件的可行性。
2026-04-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
Ultrafast Optical Generation of Coherent Bright and Dark Surface Phonon Polaritons in Nanowires
从强耦合到玻色-爱因斯坦凝聚，极化激元的相干性在最近的许多实验观测中起着重要作用，但由于等离子体激元和激子的高能量，获得极化激元的相干性是一项困难的任务。然而，表面声子极化激元在低得多的能量下提供类似的承诺。在这里，我们证明了使用可见超快激光在纳米线中产生和时间分辨相干表面声子极化激元的可能性。我们表明，这些模式产生的表面耗尽场的超快屏蔽。通过对比实验和FDTD模拟，我们表明，这种方法可以同时产生暗模式和亮模式。我们的观察开辟了道路，以更深入的调查的作用，丰富的极化激元物理的相干性。
2020-06-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Engineering Phonon Polaritons in van der Waals Heterostructures to Enhance In-Plane Optical Anisotropy
由二维材料层组装而成的范德华异质结构由于其新颖的光学和电学性质而引起了人们极大的兴趣。在这里，我们报告了一个散射型扫描近场光学显微镜研究六方氮化硼黑磷（h-BN/BP）异质结构，展示了第一次直接观察面内各向异性声子极化激元模式的vdW异质结构。引人注目的是，沿扶手椅和锯齿晶轴测得的面内光学各向异性超过了BP在x-y平面中的折射率之比。我们解释说，这种增强是由于高限制的声子极化激元在h-BN。在1405-1440 cm-1频谱中观察到最大的面内光学各向异性α_max=1.25。这些结果提供了新的见解极化激元在vdW异质结构的行为，和观察到的各向异性增强铺平了道路，以新的纳米光子器件和一种新的方式来表征光学各向异性的薄膜。
2018-07-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical spin Hall effect pattern switching in polariton condensates in organic single-crystal microbelts
本研究在纯DPAVBi有机单晶微带的激子-极化激元体系中演示了光学自旋霍尔效应及其对称性切换，揭示了光子自旋轨道耦合导致的圆偏振发射分离，并发现激光阈值以上因横向量子化引发的图样变化，为拓扑极化激元学应用提供了新平台。
2024-01-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Direct Observation and Optical Manipulation of Exciton-polariton Parametric Scattering Lasing in Temporal
本研究在室温下利用双光子吸收首次直接观测并光学放大了非简并激子-极化激元参量散射激光，通过超快光学触发实现了信号态的调制，并测得0.4ps的响应时间，为极化激元光电器件提供了新调制途径。
2025-11-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Emission enhanced exciton-polariton condensates with optical feedback
该研究将延迟光学反馈引入非共振泵浦极化激元凝聚体，通过发射回注实现最高110%的输出增强，并用速率方程模型加以解释，为多凝聚体反馈连接和光子神经形态计算提供基础。
2025-07-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tight bounds and the role of optical loss in polariton-mediated near-field heat transfer
该研究提出体等离激元与极性介质近场辐射热传递的解析框架，推导闭合形式热导并建立光学损耗与共振频率最优匹配的普适条件及紧界，用于定量评估极化激元材料。
2023-03-06 cond-mat.mes-hall physics.optics
Engineering transistor-like optical gain in two-dimensional materials with Berry curvature dipoles
半导体晶体管是电子电路的基本元件，因为它们能够实现例如电压信号的隔离或放大。虽然传统的晶体管是点型（集总元件）器件，但在体材料中实现分布式晶体管型光学响应可能是非常令人感兴趣的。在这里，我们表明，低对称性的二维金属系统可能是实现这样的分布式晶体管响应的理想解决方案。为此，使用半经典玻尔兹曼方程的方法，我们的二维材料的静电偏压下的光学电导率的特征。发现与非线性霍尔效应类似，电子输运依赖于Berry曲率偶极子。我们的分析表明，电光效应改变了材料的光学电导率，打破了电磁互易性，并产生了一个动态响应，模仿晶体管，但在一个分布式的体积。此外，有效电导率张量可以是非厄米的，从而打开了光学增益的可能性。为了最大限度地提高非厄米响应，我们探讨了应变扭曲双层石墨烯的具体情况。我们的分析表明，入射光通过偏置系统传输的光学增益依赖于光的偏振，可以是相当大的，特别是对于多层配置。
2022-06-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Strongly nonlinear nanocavity exciton-polaritons in gate-tunable monolayer semiconductors
本文将电荷可调MoSe2单层耦合到光子晶体纳米腔，实验实现强非线性腔激子-极化激元，揭示其非线性源于高粒子数密度下激子退相干增强导致强耦合破缺，并在约4 fJ超低能量下实现皮秒级全光开关。
2024-11-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optically trapped exciton-polariton condensates in a perovskite microcavity
Institute of Experimental Physics, Faculty of Physics, University of Warsaw（华沙大学物理学院实验物理研究所）；Łukasiewicz Research Network - Institute of Microelectronics and Photonics（卢卡谢维奇研究网络微电子与光子学研究所）；Institute of Applied Physics, Military University of Technology（军事技术大学应用物理研究所）；Institute of Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院物理研究所）；Science Institute, University of Iceland（冰岛大学科学研究所）
本研究在钙钛矿微腔中实现室温光学囚禁和高阶角谐波生成，通过非共振激发探索了凝聚态从花瓣状到波纹状的转变，为可重构非线性激光提供新途径。
2026-01-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Mechanisms of the Intensity Dependent Refractive Index in Ultrastrongly Coupled Organic Cavity Polaritons
有机极化激元材料的非线性光学响应由于其增强的、可控的非线性响应以及在新型光学器件如紧凑型光子源、光学和量子信息器件等方面的潜力而受到越来越多的关注。利用不同波长和入射功率下的z扫描，研究了超强耦合有机腔极化激元在低极化激元带附近的非线性光学色散。我们表明，高达150倍的增强的非线性响应相比，腔少的有机膜产生的强度依赖性极化激元共振频率偏移（“蓝移”）。因此，我们发现，这些z-扫描数据只能描述的几个条款的幂级数展开强度，其各自的贡献取决于功率加宽和失谐从较低的极化激元带。我们进一步表明，非线性响应可以定量描述的三能级分子量子模型耦合到腔中的饱和减少拉比分裂，从而占较低的极化激元带的观察到的蓝移。
2021-03-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Femtosecond switching of strong light-matter interactions in microcavities with two-dimensional semiconductors
本文提出利用二维半导体微腔中强-弱耦合的超快转变实现全光开关，在保持超高开关频率的同时将阈值能量降至每脉冲4皮焦耳以下，为超快全光逻辑电路和神经网络提供了新平台。
2024-07-31 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical harmonic generation on the exciton-polariton in ZnSe
研究了半导体ZnSe中1 S激子-极化激元的光谐波产生。在光学二次（SHG）、三次（THG）和四次（FHG）谐波产生光谱中发现了强烈的和光谱窄的激子共振。共振从线性反射率谱中的激子能量移动到更高的能量3.2 meV。在THG和FHG光谱中观察到额外的共振，并将其分配给晶体中的入射光子和背散射光子的组合。旋转各向异性图的测量和进一步的信息的光学谐波产生的起源和所涉及的激子状态是通过对称性分析，使用群论结合微观考虑。
2020-06-23 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Tunable optical topological transitions of plasmon polaritons in WTe2 van der Waals films
本文在WTe2范德华薄膜中通过Mo掺杂和温度调控实现了面内双曲等离激元极化激元的光学拓扑转变，并利用斜切条带的偏振依赖共振实现远场拓扑追踪，为可重构低对称性等离激元纳米光子器件奠定基础。
2023-08-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Two-dimensional Infrared Spectroscopy of vibrational polaritons of molecules in an optical cavity
分子振动与红外腔模的强耦合通过产生修饰的极化激元态来影响它们的性质。我们展示了如何通过改变腔耦合强度来控制单振动和双振动极化激元流形，并通过时域双量子相干性（DQC）来探测。对$N-methylacetamide$（NMA）的酰胺-I（$CO$）和酰胺-II（$CN$）键振动进行了应用。
2016-05-07 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Topological Optical Waveguiding of Exciton-Polariton Condensates
本文研究激子-极化激元在二聚体波导阵列界面拓扑态中的传播，通过非共振与共振激发实现精确调控，为光量子流体和非线性光学研究提供了新平台。
2024-02-21 cond-mat.mes-hall physics.optics
Light-effect transistor (LET) with multiple independent gating controls for optical logic gates and optical amplification
现代电子学正在开发电子光学集成电路，而它们的电子主干，例如场效应晶体管（FET），保持不变。然而，进一步的FET缩小面临物理和技术挑战。光效应晶体管（LET）在组件级提供电子-光学混合，其可以通过采用光学选通和光电导性将摩尔定律延续到量子区域，而不需要FET的制造复杂性，例如物理栅极和掺杂。因此，容易实现多个独立的门，以实现独特的功能，而不增加芯片空间。在这里，我们报告LET器件的特性和新颖的数字和模拟应用，如光学逻辑门和光放大。基于CdSe纳米线的原型LET显示出类似于先进FET的输出和传输特性，例如，开/关比高达约1.0x10^6，源漏电压约为1.43 V，栅极功率约为260 nW，亚阈值摆幅约为0.3 nW/decade（不包括损耗）。我们的工作提供了新的电子光学集成策略和电子和光学计算方法。
2016-01-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
The optical control of phase locking of polariton condensates
用非共振泵浦激发的激子极化激元凝聚体的相位和频率可以通过外部相干光进行有效的调控。外部激光被调谐到接近与凝聚本征频率的共振，将其频率强加给凝聚并锁定其相位，从而表现出同步效应。确定了相位同步区形成的条件。本文研究了空间均匀相干光作用下两个紧密排列的极化激元凝聚体的同步。在中等强度的相干驱动下，同步伴随着极化激元二分体的对称破缺态的出现，而在高强度驱动下，这些态被对称态所取代。利用一个零维耦合耗散振子模型，研究了耗散和保守耦合下系统破缺态形成的分岔情形。
2019-07-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Nonequilibrium Polaritonics - Nonlinear Effects and Optical Switching
我们报道了极化激元的非平衡态理论描述，并提出了由于高度非线性极化激元引起的超快全光开关。利用外加激光对金纳米颗粒内的电子能带结构进行了修饰。金颗粒耦合到一个单模光子波导，我们推导出一个强大的传输减少的开关起源于建立量子干涉与有限的寿命。
2015-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
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
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
Graded index SCH transistor laser: Analysis of various confinement structures
利用新型限制结构提高了单量子阱晶体管激光器的阈值电流、交流电流增益、光带宽和光输出功率等光电性能。考虑到漂移分量，除了在电子电流密度的扩散项，一个新的连续性方程来分析所提出的结构。计算了新结构的电子迁移率、复合寿命、光限制因子、电子俘获时间和光子寿命等物理参数。通过求解分别限制异质结的连续性方程，阈值电流降低了67%，光输出功率提高了37%。
2016-11-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Polaritonic Chern insulators in monolayer semiconductors
具有强光-物质相互作用的系统为研究物质的拓扑相开辟了新的途径。例子包括激子-极化激元、混合轻物质准粒子，其中极化激元能带结构的拓扑结构产生于物质波与强烈限制在周期性电介质结构中的光场之间的集体耦合。与均匀环境中的光-物质相互作用不同，光场的空间变化性质导致了众所周知的光学选择规则的根本修改，这些规则是在平面波近似下导出的。在这里，我们确定极化激子陈绝缘体的过渡金属二硫属化物（TMD）的谷激子耦合到介质光子晶体（PhC）板的光子布洛赫模式。我们发现，极化激子狄拉克点（DP），这是拓扑相变点的标记，可以构建从谷激子和光子狄拉克锥的时间反转和反转对称性的存在下，集体之间的耦合。通过打破时间反演对称性来提升激子谷简并度，导致具有非零陈数的带隙极化激元带。通过数值模拟，我们预测了极化激子手性边缘状态内的拓扑间隙。我们的工作为进一步探索极化激元拓扑相位及其在极化激元器件中的实际应用铺平了道路。
2022-06-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Enhancing ground state population and macroscopic coherence of room-temperature WS$_2$ polaritons through engineered confinement
过渡金属二硫属化物单分子膜中的激子-极化激元（本文中的极化激元）由于其在基于极化激元的光电子学中的潜力而吸引了显著的关注。许多提出的应用依赖于捕获极化激元的能力，并达到宏观占据其基态能量状态。在这里，我们设计了一个陷阱的室温极化激元在一个全介质光学微腔，局部增加WS $_2$激子和腔光子之间的相互作用。由此产生的限制增强人口和一阶相干的极化激元在基态，与后一种效果有关的显着抑制无序引起的非均匀退相。我们还证明了有效的人口转移到陷阱时，光学注入自由极化激元的外围。
2022-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
All optical Controlled-NOT quantum gate based on an exciton-polariton circuit
提出了一种基于图案化微腔极化激元系统的用于量子计算的CNOT量子门的实现方案。量子比特被编码在极化激元的自旋中。该结构由两个45度取向的线腔组成，在它们之间有一个微柱。极化激元自旋由于线中极化本征态之间的纵向-横向分裂而旋转。在柱子中，光学产生的圆偏振极化激元宏占据态扮演控制量子比特的角色。由于自旋-各向异性极化激元相互作用，它沿Z方向感应出有效磁场，其符号取决于量子比特值。
2014-10-30 cond-mat.mes-hall
Resonant intersubband polariton-LO phonon scattering in an optically pumped polaritonic device
我们报道了共振注入光下的纵光学声子-子带间极化激元散射过程的实验证据。散射过程是共振的初始（上极化激元）和最终（下极化激元）的状态，并诱导受限制的电子与纵向光学声子的相互作用。该系统是光学泵浦的中红外激光器之间调谐1094 cm-1和1134 cm-1（λ =9.14 μ m和λ =8.82 μ m）。演示提供了GaAs/AlGaAs和InGaAs/AlInAs掺杂量子阱系统，其子带间等离子体位于λ =10 μ m波长。除了阐明极化激元-声子散射的微观机制，即发现与标准的单粒子电子-LO声子散射机制有很大不同之外，这项工作还构成了对有望即将到来的子带间极化激元激光器的演示的第一步。
2018-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
All-optical flow control of a polariton condensate using non-resonant excitation
非相干激发条件下极化激元凝聚流的精确调节是基于极化激元的逻辑门操作不可或缺的先决条件。在这份报告中，一个全光学的方法来操纵的运动的极化激元凝聚体仅使用非共振激发证明。我们通过空间光调制器创建任意形状的功能势，该空间光调制器允许定制冷凝状态并引导沿着可重构路径传播的冷凝物。另外的数值模拟证实了实验观察和阐明背景载流子和极化激元凝聚之间的相互作用效应。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall
Optically trapped polariton condensates as semiclassical time crystals
我们分析了光诱导环形势阱中微腔极化激元凝聚的非平衡相变。我们发展了一个环形光阱的解析模型，它给出了一个直观的解释，最近的实验观察的偏振激元空间模式开关与陷阱的大小的变化。在附近的极化激元激光阈值，然后我们开发了一个非线性平均场模型占相互作用和增益饱和，并确定几个分叉的情况下，导致形成高角动量量子涡旋。对于实验相关的参数，我们预测出现的空间和时间有序的极化激元凝聚体（时间晶体），这可以见证频率梳的极化激元激光光谱或直接时间分辨的光发射测量。与以前的实现相反，我们的极化激子时间晶体是从非相干激子浴中自发形成的，并且不从任何周期性驱动场继承其频率。
2018-09-28 cond-mat.mes-hall
Optical Valley Hall Effect based on Transitional Metal Dichalcogenide cavity polaritons
考虑激子和光子的自旋轨道耦合，计算了平面微腔中自旋激子-极化激元的色散.我们考虑了无序情况下极化激元的径向传播。我们表明，减少的无序散射诱导的极化激元状态的形成，可以观察到一个光学谷霍尔效应，即锁定谷和极化赝自旋的相干进动导致形成的空间谷极化域。
2016-11-09 cond-mat.mes-hall
Full Optical Control of Topological Transitions in Polariton Chern Insulator Analog
激子-极化激元晶格允许在光学频率下实现拓扑保护的光子边缘态。利用极化激元的相互作用特性，我们证明了在TE-TM自旋轨道耦合和有效塞曼场作用下，极化激元石墨烯中可以出现属于量子反常霍尔族的几种拓扑相.这种塞曼场可以完全由圆偏振谐振泵浦产生的宏观占据模式的非线性控制。在Rashba场和Zeeman场的组合存在下，发现的拓扑相与正常石墨烯的拓扑相不同。
2016-06-23 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
Realization of an all optical exciton-polariton router
我们报告的激子极化激元的全光路由器的实验实现。该装置基于H.弗莱亚克和IG Savenko [APL 103，201105（2013）]，其中零维岛通过隧道势垒连接到两个不同周期的周期性调制线。通过调整调制线的能带结构上岛态的能量，实现了注入到岛中的极化激元到两条线中的任一条中的选择性传输。我们显示这样的极化激元路由使用的光控制光束，蓝移的岛屿量子态由于极化激元-激子相互作用。在连续波和脉冲操作下演示了设备的操作。
2015-10-01 cond-mat.mes-hall
Optical phonon scattering of cavity polaritons in an electroluminescent device
在工作于光-物质强耦合区的子带间器件的电致发光光谱中观察到了微腔极化激元和纵向光学声子之间的散射特征。通过电泵浦，我们共振填充上极化激元分支在不同的能量作为所施加的偏压的函数。从这些状态所产生的电致发光信号是其次从较低的分支的声子副本。
2012-12-19 cond-mat.mes-hall
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
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
Optical bistability under non-resonant excitation in spinor polariton condensates
我们实现了在非共振光激发下，在没有偏置外场的情况下，极化激元凝聚的旋量的双稳性。数值模拟的系统使用的金兹伯格-朗道方程与内部约瑟夫森耦合之间的两个自旋组件的冷凝定性描述的实验观察。我们证明了极化激元自旋双稳态持续扫描时间范围内的$[10 μsec,1 sec]$提供了一个有前途的路线自旋开关和自旋存储器元件。
2017-09-21 cond-mat.mes-hall
