Occupancy-driven Zeeman suppression and inversion in trapped polariton condensates
本研究针对光学俘获的激子-极化激元凝聚体磁光致发光特性展开,揭示了不同尺寸俘获势下塞曼分裂的屏蔽与反转现象,阐明了约束与背景激子相互作用的关键作用。
2024-08-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Quantum Statistics of Surface Plasmon Polaritons in Metallic Stripe Waveguides
单表面等离子体激元激发使用通过自发参量下转换产生的光子。研究了平均激发率、强度关联和Fock态布居。在我们的实验中观察到的二阶相干性的依赖性是一致的线性不相关的马尔可夫环境中的量子制度。我们的研究结果提供了重要的信息损失的影响,用于评估潜在的等离子体波导未来的纳米光子电路在量子制度。
2012-04-06 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Magnetic field induced splitting and polarization of monolayer-based valley exciton-polaritons
原子薄的过渡金属二硫属化物晶体非常适合于研究光-物质耦合、偏振和磁场效应的相互作用。在这项工作中,我们investigagte激子极化激元的形成在MoSe 2单层,这是集成在一个完全生长的,单片微腔。由于极化激子共振的窄线宽,我们能够直接研究在磁场存在下的混合光-物质共振的新兴谷塞曼分裂。在-54.5 meV(13.5%的下极化激元分支的物质成分)的失谐下,我们发现0.36 meV的下极化激元分支的塞曼分裂,其可以与3.94 \pm 0.13的激子g因子直接关联。值得注意的是,我们发现,一个磁场的6 T是足够的,以诱导一个显着的谷极化的15%,在我们的极化激元系统,在9 T接近30%。引人注目的是,这种圆极化度的极化激元(地面)状态超过了约50%的激子水库的极化相等的磁场幅度,作为一个结果,增强弛豫玻色子在我们的单层为基础的系统。
2019-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Long Josephson junctions with exciton-polariton condensates
我们证明了利用激子-极化激元凝聚体建立稳定的约瑟夫森$π$结条纹的可能性。任意长极化激元条纹之间的$π$结的稳定性在低泵浦下通过平衡蛇形不稳定性与朝向结的反向传播流来实现。与暗孤子没有什么不同,不稳定性在高泵浦下变得相关,导致形成涡旋偶极子。由此产生的结构可以被稳定化以产生直的和环形几何形状的约瑟夫森涡旋的静态晶格。我们的研究结果建立在室温下基于约瑟夫森效应的量子技术应用的实现。
2019-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Chiral solitons in spinor polariton rings
我们从理论上考虑了一维极化激元环中自旋极化激元态的横-横(TE-TM)分裂和塞曼分裂以及自旋相关的极化激元-极化激元相互作用。我们提出了一类新的解决方案的形式的本地化缺陷旋转恒定的角速度和分析其属性的系统的参数的现实值。结果表明,由于外加磁场与TE-TM分裂的相互作用而产生的几何相位效应,在系统中引入了手征性,使顺时针和逆时针方向的孤子传输不等效.这可以解释为Aharonov-Bohm效应的孤子模拟。
2018-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Giant effective Zeeman splitting in a monolayer semiconductor realized by spin-selective strong light-matter coupling
光与二维电子气(2DEG)的基本激发之间的强耦合对于纯物理学和未来光子纳米技术的理解和发展都具有基础性的重要意义。在这里,我们研究的单层半导体,MoSe $_2$,和光-物质相互作用的零维光学微腔修改的自旋极化之间的关系。我们发现强大的自旋磁化率的2DEG,同时增强和抑制三角极化激元形成相反的光子螺旋。这导致观察到一个巨大的有效谷塞曼分裂的三振子极化激元(g因子>20),超过纯三振子分裂超过五倍。更进一步,我们观察到由谷特定的强光-物质耦合制度的高度非线性行为引起的鲁棒有效光学非线性,并且允许从4到>10 meV的极化激子塞曼分裂的全光学调谐。我们的实验奠定了基础工程量子霍尔类相位与真正的单向性在单层半导体,伴随着巨大的有效光子非线性植根于多体激子-电子相关性。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall
Spin-polarized antichiral exciton-polariton edge states
我们从理论上考虑一个系统的激子极化激元微柱排列在蜂窝晶格。自然存在的TE-TM分裂和交替的塞曼分裂,其中不同的子晶格经历相反的塞曼分裂,使狄拉克点的能量发生变化,从而产生反手征行为。在具有锯齿形边缘的带几何形状中,存在两对边缘状态,并且在相同方向上传播(包括在相对边缘处的状态)。位于相对边缘的边缘模式具有相反的自旋(圆极化),这导致共同传播的“+-”自旋通道。反手征边缘态受到非零缠绕数的保护,并且可以在60度弯曲周围传播而不被反射。我们进一步比较了这些边缘态与手征边缘模的输运性质,并提出了一个实验实现它们的方案。
2022-11-30 cond-mat.mes-hall
Fabrication and optical characterization of long-range surface-plasmon-polariton waveguides in the NIR
实验研究了780 nm光波长下,长程表面等离子激元-极化激元在贵金属条形波导中的传输。为了使传播阻尼最小化,光刻结构波导由嵌入电介质聚合物中的薄金条制成。我们的波导几何形状支持对称的基本和反对称的一阶模式。对于基模,我们测量的传播损耗为$(6.12^{+0.66} _{-0.54})$ dB/mm,与使用矢量本征模求解器的数值模拟吻合良好。我们的研究结果是一个很有前途的出发点耦合荧光的个人固态量子发射器集成等离子体波导结构。
2016-07-01 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Spin-Meissner effect in systems of coupled polariton condensates
本研究理论探究耦合激子-极化激元凝聚体中塞曼分裂与TE-TM自旋翻转隧穿的相互作用对自旋迈斯纳效应的影响,揭示几何结构的关键作用,为自旋光子器件和极化激元模拟器研发提供新思路。
2025-05-20 cond-mat.mes-hall
Inhibition of tunnelling and edge state control in polariton topological insulators
我们解决的抑制隧穿的极化激元凝聚体局限在一个潜在的景观中创建的蜂窝阵列的微腔柱中存在的自旋轨道耦合和塞曼分裂的外部磁场。微腔柱之间的耦合率可以强烈地影响,即使通过弱的异相的时间调制的相应的势阱的深度。当在实现极化激元拓扑绝缘体的截断蜂窝阵列中实现这种调制时,其允许控制状态的速度,所述极化激元拓扑绝缘体在存在自旋-轨道耦合和塞曼分裂的情况下支持单向边缘状态。这一现象的根源是适当频率的动力学调制,它显著地改变了系统的色散和边缘态的群速度。我们表明,这样的控制是可能的调制频率接近共振抑制隧道在两个阱配置。当调制频率接近共振值时,边缘态大大减慢,甚至完全停止,而在这种频率之上,边缘态分裂成以不同速度移动的波包。
2018-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Topological Metamaterials based on polariton rings
陈省身绝缘体相出现在二维阵列的极化激元环的时间反演对称性被打破,由于应用的平面外磁场。塞曼分裂与自旋轨道耦合的光子模拟(TE-TM分裂)的相互作用导致了合成U(1)规范场的出现和拓扑非平凡谱隙的打开。这导致类似于在量子霍尔效应中形成的那些的拓扑保护的手性边缘状态的开始。在一维锯齿形排列的极化激元环中,形成了类似于Su-Schriller Heeger(SSH)模型的边缘态。
2018-06-18 cond-mat.mes-hall
Topological polaritons from photonic Dirac cones coupled to excitons in a magnetic field
我们介绍了一种替代方案,创建拓扑极化激元(topolaritons),利用存在的光子狄拉克锥的光子晶体与三角晶格对称。正如最近提出的,拓扑极化子态可以从光子和激子之间的耦合中产生,并结合周期性激子势和磁场以打开拓扑间隙。我们表明,在光子晶体的间隙的开口可以大大简化接近光子狄拉克点。耦合到塞曼分裂激子打破了时间反演对称性,并允许以非平凡的方式间隙出狄拉克锥,导致类似于周期性激子势的强度的拓扑间隙。与原始拓扑极化子提议[Karzig { \em et al},PRX { \bf 5},031001(2015)]相比,该方案在宽的参数范围内显著增加了拓扑间隙的大小。此外,间隙打开机制突出了拓扑极化激元与Halaldom和Raghu方案[Halaldom和Raghu,PRL { \bf 100},013904(2008)]之间的有趣联系,以在磁光活性材料中产生拓扑光子。
2016-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Adiabatic theory of one-dimensional curved polariton waveguides
本文提出了任意形状波导中自旋激子-极化激元绝热传播的通用理论,应用于周期性弯曲波导,揭示了TE-TM相互作用导致的带隙结构可调性,并证明了自旋依赖相互作用可形成稳定带隙孤子。
2023-01-09 cond-mat.mes-hall
Topological moiré polaritons
本研究提出通过调制光子SOC并引入激子极化激元塞曼分裂,在蜂窝晶格中构建可调莫尔结构、打开拓扑能隙并获得单向边缘态。
2024-04-05 cond-mat.mes-hall physics.optics
Lieb polariton topological insulators
我们预测,在支撑激子-极化激元准粒子的半导体微腔中,由于TE-TM能量分裂引起的自旋-轨道耦合和塞曼效应的相互作用,当微腔顶镜被图案化形成截断位错Lieb圆柱晶格时,会出现单向线性拓扑边缘态.周期性的非线性边缘状态出现的线性。它们强烈地局部化在整个界面上,并且与六方晶格中的对应物相比,它们非常坚固。这种鲁棒性使得沿晶格边缘稳定移动的嵌套单向暗孤子的存在成为可能。
2018-02-04 cond-mat.mes-hall nlin.PS physics.optics
Synthetic spin-orbit coupling and topological polaritons in Janeys-Cummings lattices
在Janeys-Cummings(JC)模型中,光子与量子比特之间的相互作用产生了一种称为极化激元的准粒子。虽然它们在量子光学中得到了广泛的应用,但它们在工程上的可控耦合困难严重限制了它们在模拟自旋量子系统中的应用。在超导量子线路中,JC晶格单激发流形中的极化激元态可以用来模拟自旋为1/2的系统,并在此基础上产生可调的合成自旋轨道耦合和新型拓扑极化激元.晶格由一系列耦合的传输线谐振器形成,每个谐振器连接到一个transmon量子位。极化激元的合成自旋-轨道耦合和有效塞曼场都可以通过调制相邻谐振器之间的耦合强度来调谐,从而实现各种各样的极化激元拓扑半金属带。提出了检测极化激子拓扑边态和拓扑不变量的方法。因此,我们的工作表明,JC晶格是一个通用的平台,探索自旋拓扑状态的物质,这可能会激发拓扑保护的量子光学和信息处理设备的发展。
2019-05-09 cond-mat.mes-hall quant-ph