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
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
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
Coherent Contributions to Population Dynamics in a Semiconductor Microcavity
利用多维相干谱（MDCS）技术研究了封装在InGaAs量子阱中的GaAs基半导体微腔中多体粒子数-时间动力学的相干和非相干贡献。在三脉冲四波混频方案中，第二延迟时间是MDCS探测激发态相干和布居动力学的布居时间。非线性光学相互作用可以混合这些贡献，这是孤立的低和高激子极化激元通过自相互作用和相互作用的功能。结果表明，快速衰减和振荡所产生的相干响应，包括沿吸收能量轴的宽条纹，和更长的时间相互作用的功能，不服从一个简单的人口衰减模型。这些结果是定性复制的布洛赫方程模拟的1 s激子强耦合到内腔场。模拟允许在chi^（3）极限内分离相干和非相干的保利阻塞和库仑相互作用项，并直接比较单量子重相和零量子光谱中的每个特征。
2022-02-21 cond-mat.mes-hall
Determination of oscillator strength of confined excitons in a semiconductor microcavity
在平面半导体$λ$微腔中，仅用GaAs（10 nm）的单量子阱（SQW）在波腹处实现了3.4 meV的拉比分裂。在半经典理论的基础上，用两个耦合的谐振子（激子和光子）来描述系统，详细讨论了拉比分裂现象。这样，我们可以得到极化激元的色散曲线，腔反射率和振子强度达到强耦合区的最小值。这种方法描述了一个合奏的激子限制在一个SQW，并包括耗散组件。结果表明，在弱耦合区，发生增强的自发发射;在强耦合区，可以观察到色散曲线的拉比分裂。理论计算结果与实验数据在共振和非共振条件下的反射行为，并提出了一个很大的精度。这使我们能够以很高的精度确定量子阱中受限激子的振子强度。
2014-07-09 cond-mat.mes-hall
Controllable nonlinear effects in a hybrid optomechanical semiconductor microcavity containing a quantum dot and Kerr medium
从理论上研究了由两个光耦合的半导体微腔组成的混合量子光机械系统中的非线性效应，该微腔含有一个量子点和一个Kerr非线性衬底，平均腔内光场的稳态行为表明该系统可以用作全光开关。我们进一步研究了可移动分布式布拉格反射器（DBR）的机械位移的小波动的频谱，并观察到正常模式分裂（NMS）发生高克尔非线性和泵浦功率。此外，我们已经表明，系统的稳态表现出两种可能的二分纠缠通过适当的调整系统参数。纠缠结果表明，该系统具有应用于量子通信平台的潜力。我们的工作表明，克尔非线性可以有效地控制混合系统的光学特性，这可以用来设计高效的光学器件。
2018-07-30 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
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
Enhancement of photon intensity in forced coupled quantum wells inside a semiconductor microcavity
数值研究了周期性外力作用下含$N\ge 2$量子阱的半导体微腔的光子发射。发射是由外部强迫和井之间的内部相互作用之间的相互作用。当外力作用破坏周期运动时，内部相互作用破坏周期运动，哈密顿量的非线性项支持同步。数值计算结果表明，当量子阱数目不太大时，在一定的临界外力作用下，光子强度会出现很大的跳跃。我们讨论了系统的动力学在这个过渡。
2013-02-16 cond-mat.mes-hall nlin.CD
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
Optomechanical control of mode conversion in a hybrid semiconductor microcavity containing a quantum dot
量子通信系统和量子网络的未来在很大程度上依赖于基于固态平台制造和相干控制光子在不同模式之间转换的能力。在这项工作中，我们提出了一个方案，并从理论上研究了利用两个光耦合的混合半导体微腔包含一个量子点（QD）的光学机械控制相干模式转换的光子。其中一个微腔由外部激光器泵浦，第二个腔由嵌入在分离两个微腔的界面中的QD发射的光驱动。半导体微腔可以使用分布式布拉格反射器（DBR）制造，并且可以制成可移动的。我们已经证明，在适当的条件下，光子模式转换效率可以相干操纵的光机械模式。
2019-04-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-polarized lasing in a highly photoexcited semiconductor microcavity
我们展示了室温自旋极化超快（$\sim$ 10 ps）激光在一个高度光激发GaAs微腔。这种微腔中嵌入了InGaAs多量子阱，其中自旋弛豫时间小于10 ps。即使在非共振椭圆偏振光激发下，激光辐射仍保持高度圆偏振。激光能量不锁定裸腔共振，并作为光激发密度的函数移动$\sim$ 10 meV。这种自旋极化激光是由相关电子-空穴对的自旋相关受激过程引起的。这些对在耦合到腔光场的高密度电子-空穴等离子体中的费米边缘附近形成。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Controllable Normal mode splitting and Switching performance in hybrid optomechanical semiconductor microcavity containing single quantum dot
我们从理论上探讨了在由两个光耦合的半导体微腔组成的混合量子光机械系统中可能实现全光开关的光学双稳态及其性能。其中一个腔由外部光泵浦激光器驱动，而包含量子点的第二腔由从第一腔透射的光间接驱动。由于光机械非线性产生的振荡行为表现出典型的光开关行为，并且可以通过改变激光功率、量子点腔耦合、摇摆参数和光机械耦合来控制。从机械位移谱中可以看到机械光学模式之间能量交换的清晰特征。这些结果表明，本系统可用于敏感的光开关和光传感器的应用。
2019-11-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fast Two-Qubit Gates in Semiconductor Quantum Dots using a Photonic Microcavity
量子计算的实现需要快速的单量子位和多量子位量子门操作。在光控量子点量子比特的情况下，满足量子计算中所有要求的远程两个或多个量子比特操作的理论设计还不可用。我们已经开发了一种快速，远程两量子比特门的设计，通过使用量子点腔系统的激发态的光子微腔模式介导，以满足这些需求。这种设计不需要相同的量子位，它与可用的光诱导单量子位操作兼容，并且它为可扩展的架构提供了机会。我们表明，门保真度可以超过90%的实验访问系统。
2013-01-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Transient dual-energy lasing in a semiconductor microcavity
我们证明了在室温下，在一个高度光激发的平面微腔中，在两个分离的能量顺序激光。两个空间上重叠的激光态具有不同的偏振特性出现在能量超过5毫电子伏分开。在圆极化非共振2 ps脉冲激发下，在脉冲激发后10 ps内出现了亚10 ps瞬态圆极化高能态.该HE状态之后是在低能量（LE）状态下持续20- 50 ps的脉冲状态。HE状态是高度圆极化的自旋保持刺激过程的结果，而LE状态显示出显着降低的圆极化，因为减少自旋不平衡。
2015-04-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Generation of Anti-Stokes Fluorescence in a Strongly Coupled Organic Semiconductor Microcavity
我们探讨了强耦合有机染料微腔在共振基态激发下产生的反斯托克斯荧光。我们观察到极化激元发射沿较低的极化激元分支，与我们的结果表明，这个过程涉及到激子水库的回报和吸收的热能从分子中的振动激发基态。我们推测，人口的“热”极化激元的产生增强的事实，腔抑制斯托克斯位移荧光的发射，因为它是位于积极低于腔的截止频率。
2018-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear optical response properties of a quantum dot embedded in a semiconductor microcavity : possible applications in quantum communication platforms
我们从理论上研究了嵌入固态微腔中的单个量子点与量子化腔模和晶格振动引起的形变势相互作用的混合系统的光学双稳、机械诱导吸收和Fano共振。我们发现量子点与腔模的耦合可以调节双稳态。我们进一步表明，归一化的功率传输显示异常色散，表明该系统可以用来产生慢光。我们还论证了将该系统用作全光机械克尔开关的可能性。
2019-11-27 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Observation of bright polariton solitons in a semiconductor microcavity
微腔极化激元是一种半光半物质的复合准粒子，具有丰富的物理性质，如非平衡玻色-爱因斯坦凝聚、参量散射和超流性等。与此同时，极化激元在信息处理应用中比光子具有一些重要的优势，因为它们的激子分量导致较弱的衍射和较强的粒子间相互作用，这分别意味着非线性功能的更紧密的局域化和更低的功率。本文首次在强耦合半导体微腔中观测到了亮极化激元孤子。极化激元孤子被证明是无衍射的高密度波包，这是强烈的本地化在真实空间中与相应的宽频谱的动量空间。与玻色凝聚超冷原子气体等其他物质波系统中已知的孤子不同，它们是非平衡的，依赖于损耗和外部泵浦之间的平衡。微腔偏振激元孤子在皮秒时间尺度上被激发，因此与其仅具有纳秒响应时间的光对应物半导体腔激光器（VCSEL）相比，微腔偏振激元孤子对于超快开关和信息传输具有显著的益处。
2011-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Polariton linewidth and the reservoir temperature dynamics in a semiconductor microcavity
本文提出了一种确定微腔激子-极化激元系统中无辐射储层温度的方法。从理论上推导出了均匀极化激元线宽的一般关系式，并在实验上应用于该方法。在非共振脉冲激励下的GaAs微腔实验中，从极化激元线宽中提取了储层温度动力学。在第一纳秒内，储存器温度大大超过晶格温度，并决定了系统中主要过程的动力学。结果表明，对于非共振脉冲激发的GaAs微腔，极化激元玻色-爱因斯坦凝聚是典型的由极化激元-声子散射，而粒子间散射导致凝聚人口减少。
2014-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Strong exciton-photon coupling with colloidal nanoplatelets in an open microcavity
胶体半导体纳米片由于其仅几个单层的厚度而表现出量子尺寸效应，以及由大的横向延伸促进的强光学带边跃迁。在这篇文章中，我们展示了室温下强耦合的轻，重空穴激子跃迁的CdSe纳米片的光子模式的开放的平面微腔。真空拉比分裂的$66 \pm 1$ meV和$58 \pm 1$ meV分别观察到的重和轻空穴激子，连同极化激元介导的杂化的两个过渡。通过测量薄膜中血小板的浓度，我们计算出纳米血小板激子的跃迁偶极矩为$μ= (575 \pm 110)$ D。半导体纳米片的大的振子强度和荧光量子产率提供了一个新的光子器件的前景，结合极化激元和自旋光电子效应。
2016-08-18 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
Operation of a semiconductor microcavity under electric excitation
我们提出了一个微观理论的描述偏置控制操作的激子极化激元基异质结构，特别是，极化激元激光器。结合半导体异质结中电子和空穴的标量电势和费米准能量的Poisson方程、非相干激子库的Boltzmann方程和激子-极化子平均场的Gross-Pitaevskii方程，我们模拟了系统的动力学，使自由参数的数目最小化，并首次建立了理论阈值特性：粒子数与施加的偏压。这种方法，它也占非线性（激子-激子）相互作用，粒子寿命，并可以，在原则上，占任何弛豫机制的异质结构或极化激元损耗内的电荷载流子，允许完全描述现代实验极化激元传输和模型新设备。
2016-08-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Inverse-phase Rabi oscillations in semiconductor microcavities
实验研究了嵌入InGaAs量子阱的半导体微腔非稳态瞬态信号的振荡。由于微腔样品中强激子-光子耦合（拉比振荡），振荡作为上下极化激元模式之间的量子拍频的结果而发生。光谱分辨信号的登记允许单独观察两个极化激元模式的本征频率处的振荡。令人惊讶的是，在较低和较高的极化激元模式下测量到的振荡具有相反的相位。我们从理论上证明了反相振荡是由泵浦引起的极化激元Hopfield系数的修改引起的，极化激元Hopfield系数决定了每个极化模式中激子和光子分量的比例。这种行为是光-物质耦合态的量子拍频的基本特征。相比之下，在没有微腔的量子阱异质结构中对纯激子态进行的参考泵浦-探测实验揭示了在不同激子能级处测量的泵浦-探测信号的同相振荡。
2016-12-12 cond-mat.mes-hall
Optomechanical circulator with a polaritonic microcavity
本文从理论上研究了具有非零轨道动量的贝塞尔光束泵浦下半导体微腔中的光-机相互作用。由于轨道动量从光转移到声子，微腔可以充当声循环器：它将入射声子的传播方向顺时针或逆时针旋转一定角度。由于光机械加热和冷却效应，循环器也可以用作发射具有非零角动量的声音的声学激光器。我们的计算表明，半导体微腔的紧凑的可集成的光机械器件的潜力。
2021-05-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Squeezed light in a semiconductor microcavity
Zhejiang University（浙江大学）
本文通过半导体微腔中的强激子-声子非线性相互作用，实现宽频带内的高频率光学压缩，展示了压缩光在量子信息处理和传感中的应用潜力。
2026-05-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.bio-ph
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
Long-lifetime Polariton BEC in a Microcavity with an Embedded Quantum Well and Graphene
利用Gross-Pitaevskii方程研究了长寿命激子极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）在嵌入半导体量子阱或石墨烯层的高质量微腔中的传播.结果表明，在这些异质结构中，长寿命极化激元的BEC可以传播到0.5mm的距离，所得结果与最近的GaAs/AlGaAs微腔的实验观察一致。它表明，BEC密度的极化激元轨迹中的微腔与嵌入的石墨烯在大的距离从激发点是较高的微腔具有较高的介电常数。还预测，极化激元BEC在具有石墨烯的微腔中的传播是动态可调的，通过改变带隙能量，这使得它在集成光路中的应用是潜在有用的。
2013-04-12 cond-mat.mes-hall
Dipolar polaritons in microcavity-embedded coupled quantum wells in electric and magnetic fields
本文精确计算了半导体耦合量子阱中的空间间接激子态以及它们与微腔光模耦合形成的极化激元。我们包括存在的电场和磁场施加垂直于量子阱平面。我们的模型预测存在的极化激元是在强耦合制度，并在同一时间拥有一个大的静态偶极矩。我们证明，特别是，一个磁场可以补偿减少时发生的光-物质耦合的电场印象中的偶极矩的极化激元。
2016-06-21 cond-mat.mes-hall
Continuous-wave versus time-resolved measurements of Purcell-factors for quantum dots in semiconductor microcavities
通过将单个量子点嵌入谐振半导体微腔中，可以显著提高量子点的发光速率。这种现象被称为Purcell效应，发射极和腔之间的耦合强度可以通过Purcell因子来量化。探测珀塞尔效应最自然的方法是时间分辨测量。然而，这种方法并不总是最方便的方法，基于连续波测量的替代方法通常更合适。使用连续波测量（使量子点发射饱和所需的泵浦速率的增加、其发射速率在饱和时的增强、其辐射图案的改变）确实可以观察到珀塞尔效应的各种特征，这些特征是当使量子点与腔模式共振时遇到的。所有这些观察可能使人们能够估计珀塞尔因子。在本文中，我们进行了这些不同类型的测量单个量子点在一个柱状微腔，我们比较他们的可靠性。我们包括在数据分析中的存在下，独立的，非共振发射器的微腔环境中，这是负责所观察到的荧光的一部分。
2009-06-03 cond-mat.mes-hall
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
Dynamics of spatial coherence and momentum distribution of polaritons in a semiconductor microcavity under conditions of Bose-Einstein condensation
本文研究了在皮秒激光脉冲非共振激发下，GaAs微腔中量子阱的玻色-爱因斯坦凝聚区域中极化激元的空间相干性和动量分布的动力学特性。结果表明，凝聚体的一阶稀疏相干性的开始伴随着极化激元动量分布的变窄。同时，在足够高的激发密度下，从直接测量确定的极化激元动量分布的宽度的动态行为与从相干空间分布计算的动态行为之间存在显著的定性差异。这种差异是观察到在快速初始阶段的极化激元系统动力学，显然，结果从强大的空间非均匀性的相位的冷凝物波函数，平衡在一个更长的时间尺度。
2016-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
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
Terahertz Spectroscopy of Semiconductor Microcavity Lasers I: Photon Lasers
半导体微腔可以表现出各种宏观量子现象，包括极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚、极化激元的Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）态和光子激光（具有可忽略的库仑激子效应的激光）。这些状态的可能的实验识别的一个重要方面是激发光谱中的间隙（在极化激元BCS状态的情况下的BCS间隙）。类似于极化激子BCS间隙，光致间隙可以存在于光子激光器中。虽然极化激元BCS状态已被观察到的基础上，在激光频率附近的光谱，使用光谱中心或周围的发射频率的光的极化激元BCS间隙的直接观察尚未实现。已经证实，低频（太赫兹）光谱学应该能够识别这种差距。在这两项研究的第一个，旨在确定光子激光器的线性太赫兹光谱的光致间隙的功能的理论开发和数值评估。结果表明，在带内电导率的光谱特征，因此在系统的透射率和吸收率可以与光诱导间隙。对于足够小的Drude阻尼，这包括太赫兹增益的光谱区域。未来的研究将概括目前的形式主义，包括库仑效应。
2021-08-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Statistics of excitons in quantum dots and the resulting microcavity emission spectra
从理论上研究了不同尺寸量子点中激子的统计特性。一种形式主义的发展，建立激子创建运营商在一个点从单个激子波函数，它示出了这个运营商如何从纯费米子演变，在一个小的QD的情况下，纯玻色子，在大的QD的情况下。发现含有单个量子点的半导体微腔的非线性光学发射谱呈现出一种特殊的多重态结构，在费米和玻色子极限下，多重态分别变为Mollow三重态和Rabi二重态.
2005-11-24 cond-mat.mes-hall
Quantum statistics of photon from a semiconductor microcavity embedded with a graphene nanoribbon
在这项工作中，我们研究了从嵌入有单个扶手椅边缘的石墨烯纳米颗粒（GNR）的驱动微腔中发射的光子的量子统计特性。系统采用弱激光振幅相干泵浦。导出了强耦合和弱耦合两种情况下的解析表达式，并研究了辐射场的非经典性质。此外，它的结论是，该激子系统呈现出一些统计相似的原子系统，特别是在弱激光振幅制度的坏腔和好腔的限制。我们已经表明，独立的激子的非线性，它描述的激子在GNRs的相互作用强度，自相关函数是antibunched的激子协同值范围。更有趣的是，它表明，激子-激子相互作用强度在GNR可以推导出在零时间延迟τ = 0的自相关函数的值。我们的理论结果表明，嵌入单个GNR的微腔可以作为一个纳米光子器件和一个有用的分析方法，深入了解GNR的激子特性。
2011-09-20 cond-mat.mes-hall 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
GaAs Microcavity Exciton-Polaritons in a Trap
Stanford University（斯坦福大学）；University of Tokyo（东京大学）；National Institute of Informatics（信息学国立研究所）；NTT Basic Research Laboratories, NTT Corporation（日本电报电话公司基础实验室）
通过金属薄膜在半导体微腔中产生可控的平面内势能陷阱，用于调控低能激子极子，为构建1D阵列和2D晶格提供基础。
2008-05-30 cond-mat.mes-hall
Quantum statistics of light emitted from a pillar microcavity
研究了在具有嵌入量子阱的柱状半导体微腔中激发激子极化激元所发射光的量子行为。考虑裸激子和光子模式耦合量子振荡器允许一个准确的帐户的非线性和耗散效应。特别地，利用量子相空间中量子态的准概率函数（即$P$ -函数和Wigner函数）表示方法，研究了激光和激子-光子失谐量对发射光子的二阶关联函数的影响.我们确定的条件下，聚束，巨聚束，和反聚束的发射光的现象。特别是，我们预测了一个巨大的聚束的情况下，一个大的激子光子人口比的影响。在域的参数支持的双稳态制度，我们证明了聚束的光子的效果。
2021-01-19 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
Ultralong-range radiative excitation transfer between quantum dots in a planar microcavity
研究了位于平面半导体微腔中心面上的两个量子点系统。通过求解Maxwell问题，我们证明了在长距离下，两个点之间的共振激发转移速率随距离$d$的变化衰减为$d^{-1/2}$.这种非常长距离的机制是由于微腔的漏模和导模，它们充当有效的辐射转移通道。在短距离，$d^{-3}$依赖的Förster机制，诱导的静电偶极-偶极相互作用，恢复。
2007-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
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
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
Fermi polaron-polaritons in charge-tunable atomically thin semiconductors
简并费米系统中可动量子杂质的动力学是多体物理中的一个基本问题。由于最近对超冷费米气体的突破性实验，人们对这一领域的兴趣又重新燃起。由于有利于超低质量极化激元形成的腔耦合和导致极化子或三振子形成的激子-电子相互作用之间的相互作用，在嵌入微腔的二维电子系统中光学产生激子或极化激元构成了该领域的新前沿。在这里，我们提出了腔光谱的栅极可调单层MoSe $_2$表现出强烈的束缚三振子和极化子共振，以及非微扰耦合到一个单一的微腔模式。随着电子密度的增加，由极化子分裂决定的振子强度逐渐从较高能量的排斥激子极化子共振转移到较低能量的吸引极化子流形。同时观察到的极化激元形成的吸引力和排斥力的分支表明一个新的制度的极化子物理的极化激元杂质的质量是远远小于电子。我们的研究结果揭示了新的光响应的半导体在自由载流子的存在下，通过确定费米极化子性质的激子共振，并构成了第一步，在调查一类新的简并玻色-费米混合物。
2016-03-30 cond-mat.mes-hall
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
Ultimate photo-induced Kerr rotation achieved in semiconductor microcavities
在强耦合条件下，在平面量子阱微腔中，光致克尔旋转大于$π/2$弧度。该结果接近预测的$π$理论最大值。它是通过工程微腔参数，使光学阻抗匹配条件达到激子共振和腔模式之间的最小负失谐。这确保了激子诱导的光学非线性和腔对克尔角的增强的最佳组合。在这个制度的光的偏振态的综合分析表明，激子能量的重整化和激子共振的饱和有助于观察到的光学非线性。
2014-10-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Bichromatic four-wave mixing and quadrature-squeezing from biexcitons in atomically thin semiconductor microcavities
非线性光学效应如四波混频和压缩光的产生在光学器件和光源中是普遍存在的。半导体微腔中双光子敏感束缚双激子的共振非线性效应是研究低光功率器件的一个重要平台。由于在原子薄的半导体中特别强的库仑相互作用，这些材料具有强束缚的双激子并且在电磁波谱的可见频率范围内工作。为了从光学器件中产生的光中去除强泵浦激光或同时激发非简并极化激元，需要具有两个光谱分离的泵浦激光器的双色泵浦配置。本文从理论上研究了双色泵浦原子薄半导体微腔中的自发四波混频和正交压缩。我们探讨了两种不同的配置，分别支持从极化激元到束缚双激子的简并和非简并散射。我们发现，这些配置导致产生强烈的单模和双模正交压缩光。
2022-11-14 cond-mat.mes-hall physics.optics
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
Electrically tuneable exciton-polaritons through free electron doping in monolayer WS$_2$ microcavities
我们演示了在室温下结合场效应晶体管（FET）与可调谐光学微腔的光-物质耦合控制。我们的微腔FET包括单层二硫化钨WS $_2$半导体，该半导体被转移到六方氮化硼薄片上，该六方氮化硼薄片在微腔中充当电介质间隔物，并且在FET中充当电绝缘体。在我们的可调谐系统中，单层WS $_2$和腔光子中的激子之间的强耦合可以通过控制腔长来调谐，我们以优异的稳定性实现了这一点，使我们能够选择从第二到第五阶的腔模。一旦我们实现了强耦合状态，我们就通过修改WS $_2$的导带中的自由电子载流子密度来修改半导体材料中激子的振子强度。这使得在自由电子之间能够产生强库仑排斥，这降低了激子的振子强度，直到拉比分裂完全消失。我们控制的电荷载流子密度从0到3.2 $\times$ 10 $^{12}$ cm $^{-2}$，并在此范围内的拉比分裂从最大值，取决于所选择的腔模式，下降到零，所以该系统跨越强到弱耦合制度。
2019-05-28 cond-mat.mes-hall
Sum-over-states vs quasiparticle pictures of coherent correlation spectroscopy of excitons in semiconductors; femtosecond analogues of multidimensional NMR
基于激子对超快脉冲序列的非线性光学响应的二维相关光谱（2DCS）具有提供半导体中载流子动力学的一些独特见解的潜力。2DCS最突出的特征，交叉峰，可以最好地理解使用涉及多体本征态的状态求和图。然而，半导体的光学响应通常通过求解动力学变量的截断运动方程来计算，这导致准粒子图像。在这项工作中，我们推导出格林函数表达式的四波混频信号产生的各个相位匹配方向，并使用它们来建立两个图片之间的连接。指出了与Frenkel激子（硬核玻色子）和振动激子（软核玻色子）的形式联系。
2007-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
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
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
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
