Cavity-mediated exciton hopping in a dielectrically engineered polariton system
本文在结构化介电环境中实现介观激子-极化激元畴，并在腔耦合色散区域建立长程激子跳跃，为基于介电定制二维半导体的极化激元网络与量子模拟奠定基础。
2025-06-05 cond-mat.mes-hall
Exciton optics, dynamics and transport in atomically thin semiconductors
原子薄的半导体，如过渡金属二硫属化物（TMD）单层表现出非常强的库仑相互作用，从而产生丰富的激子景观。这使得这些材料对于高效和可调谐的光电子器件具有高度吸引力。在这篇文章中，我们回顾了激子光学，动力学和输运的理解，至关重要的管理TMD为基础的设备的操作的最新进展。我们强调的影响hBN封装，这揭示了过多的许多粒子状态的光谱，我们概述了激子极化激元领域的最新突破。此外，我们强调直接观察激子的形成和热化在TMD单层和异质结在最近的时间分辨ARPES研究。我们还讨论了激子密度、应变和介电环境对激子扩散和散射的影响。最后，提出了原子级薄半导体材料今后的研究方向。
2022-09-20 cond-mat.mes-hall
Interacting exciton-polaritons in cylindric micropillars
我们提出了一个定量的微观分析的激子极化激元的形成，复合粒子具有光和材料成分，极化激元极化激元相互作用，并在圆柱形半导体微柱共振泵浦动力学。我们讨论了如何再分配效应可以用于产生非零轨道角动量光子的设备。
2022-10-17 cond-mat.mes-hall
Exciton-Trion-Polaritons in Two-Dimensional Materials
本文提出了二维掺杂材料中激子-激子-极化激元的多体理论。激子-三重子-极化激元是涉及激子、三重子和光子的稳健相干混合激发。这些极化激元的特征最近在实验中被发现。在这些极化激元中，两体激子态通过激子-光子相互作用耦合到材料基态，四体激子态通过库仑相互作用耦合到激子态。三电子态不直接光学耦合到材料的基态。这些极化激元的能量-动量色散表现出三个带。利用格林函数计算了不同掺杂浓度下的能带色散和极化激元的组成。极化激元带之间的能量分裂以及极化激元带的光谱权重取决于激子和三重子之间的库仑耦合的强度，而库仑耦合的强度又取决于掺杂密度。激子与束缚态和非束缚态都是库仑耦合的。后者是激子-电子散射态，并且它们的包含对于捕获作为掺杂密度的函数的极化激元带之间的光谱重量转移是必要的。
2020-12-03 cond-mat.mes-hall
Excitonic theory of doping-dependent optical response in atomically thin semiconductors
原子薄的半导体中的光激发激子与剩余掺杂密度的相互作用导致多体效应，该多体效应通过外部栅极电压连续可调。在这里，我们开发了一个完全微观的理论来描述掺杂依赖于原子薄的过渡金属二硫属化物的激子性质的操纵。特别是，我们建立了一个对角化方法的薛定谔方程的特点与费米海掺杂剂的虚激子的相互作用。求解这个多体薛定谔方程提供了对三子以及散射态的连续性的访问。耦合激子，trions和散射连续体的动力学随后由海森堡运动方程描述，包括平均场贡献和相关效应，由于激子与trions和散射连续态的相互作用。我们的计算接近带边的光激发揭示了掺杂的激子共振的影响，结合同时识别不仅地面，但也激发，状态trion共振。
2022-01-06 cond-mat.mes-hall
Electrically controlled emission from singlet and triplet exciton species in atomically thin light emitting diodes
激子是复合玻色子，可以具有自旋单重态和三重态。在通常的半导体中，如果没有额外的自旋翻转机制，三重态激子是效率极低的光发射体。过渡金属二硫属化物（TMD）具有大的自旋-轨道耦合，由于其将圆偏振光耦合到具有选择性谷和自旋$^{1-4}$的激子，因此对于谷电子应用特别感兴趣。在原子级薄的MoSe $_2$ /WSe $_2$ TMD范德华（vdW）异质结构中，vdW层的独特原子配准向层间激子$^{5,6}$提供准角动量，使得能够从否则暗的自旋三重态激子发射。在这里，我们报告电可调自旋单重态和三重态激子发射原子排列的TMD异质结构。我们确认自旋配置的发光激子采用磁场测量有效激子g因子。层间隧穿电流通过TMD vdW异质结构，使单重态和三重态激子发射的电产生在这个原子薄的PN结。我们证明了电荷注入产生的单重态和三重态激子之间的电调谐性。因此，原子薄的TMD异质结构发光二极管使得光电子器件能够通过控制原子堆叠登记来独立地配置自旋和谷量子态。
2020-12-07 cond-mat.mes-hall
Zitterbewegung of exciton-polaritons
二维微腔中自旋极化激子-极化激元的宏观波包经历了zitterbewegung效应，这种效应表现为极化激元在垂直于初始传播方向的方向上出现振荡运动。激子-极化激元的振荡轨迹可以通过控制参数：纵、横激子-极化激元模的分裂、波矢和共振连续波泵浦的宽度来调节。我们的理论分析支持的数值计算允许优化的控制参数的值适合于直接实验观察的zitterbewegung效应。
2018-02-12 cond-mat.mes-hall
Polariton-dark exciton interactions in bistable semiconductor microcavities
本研究利用半导体微腔中极化激元的双稳态特性，结合双光子激发技术，测量了下极化激元与暗激子间的相互作用强度，揭示了微小对称性破缺对极化激元凝聚体双稳态的影响。
2023-05-22 cond-mat.mes-hall
High-Frequency Exciton-Polariton Clock Generator
光子器件的集成电路是应用极化激元学的目标。在这里，我们提出了一个紧凑的时钟发生器的基础上的激子极化激元微柱，提供调制频率高达100 GHz的光信号。该发生器可用于驱动极化激元器件。时钟频率可以由驱动激光器频率控制。该器件还具有低功耗（1 pJ/脉冲）的特点。
2019-12-20 cond-mat.mes-hall
Interlayer Exciton Laser with Extended Spatial Coherence in an Atomically-Thin Heterostructure
二维半导体由于其强的激子-光子相互作用和工程和集成的灵活性而成为纳米光子学的一类新材料。利用这些特性，我们设计了一种基于偶极层间激子的高效激光介质，在旋转排列的原子薄异质结构中。激光测量从过渡金属二硫族化物异质双层集成在氮化硅光栅谐振器。在整个激光阈值的发射的空间相干性的急剧增加被观察到。这项工作建立了层间激子在二维异质结构作为硅兼容的相干介质。这些层间激子具有电可调的光-物质相互作用强度和长程偶极相互作用，有望在低功率、超快激光和调制器以及丰富的多体量子现象方面得到应用。
2019-01-03 cond-mat.mes-hall
Circumventing the polariton bottleneck via dark excitons in 2D semiconductors
Philipps-Universität Marburg（马尔堡菲利普大学）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Carl von Ossietzky University（卡尔·冯·奥西茨基大学）
本文通过微观研究展示，利用MoSe2单层中动量暗激子与下极化子支之间的声子辅助跃迁，可绕过极化子瓶颈效应，高效填充极化子基态，并预测低温光致发光谱中出现角度分辨的声子边带。
2024-01-08 cond-mat.mes-hall
Second-order correlations in an exciton-polariton Rabi oscillator
我们发展了计算耗散激子-极化激元系统中二阶关联的理论形式，并提出了强度-强度关联实验来揭示Rabi振荡机制下半导体微腔中激子-光耦合的物理机制.我们预测一个反直观的行为之间的相关器的上，下极化激元分支：由于随机激子光子转换引起的退相干，这个相关器预计将减少到1以下，而个人的二阶相干的上，下极化激元表现出非单调的聚束。
2015-10-26 cond-mat.mes-hall
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
Optically induced topological spin-valley Hall effect for exciton polaritons
我们考虑在蜂窝晶格的微柱进行圆偏振（${σ_\pm}$）非相干泵，这是安排形成两个域的晶格中的激子极化激元。我们预测，极化激元和库激子之间的非线性相互作用引起的拓扑谷霍尔效应，在每个谷中出现两个反向传播的螺旋边缘模式。在共振泵浦下，${σ_\pm}$极化激元在不同方向上传播，而不会在弯曲处被反射。沿界面传播的极化激元具有极高的有效寿命，并表现出公平的鲁棒性对无序。这为强大的激子-极化激元自旋分离和传输通道铺平了道路，其中极化激元即使在存在自旋弛豫的情况下也能达到并保持高度的自旋极化。
2021-07-25 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium diffusion of dark excitons in atomically thin semiconductors
原子薄的半导体提供了一个很好的平台来研究紧密束缚激子的有趣的多粒子物理。特别地，钨基过渡金属二硫属化物的性质由亮激子态和暗激子态的复杂流形决定。虽然已知暗激子主导弛豫动力学和低温光致发光，但它们对激子的空间传播的影响仍然难以捉摸。在我们的联合理论-实验研究中，我们解决了这个有趣的制度，暗态运输解决的时空激子动力学hBN封装的WSe $_2$单分子膜共振激发后。我们发现明确的证据表明，一个非常规的，时间依赖性的扩散在第一个几十皮秒，表现出强烈的偏离稳态传播。暗激子状态最初由来自亮态的声子发射填充，导致热激子的产生，热激子的快速膨胀导致扩散系数瞬时增加超过一个数量级。这些发现是相关的原子薄材料的时空激子动力学的基本理解，以及它们的技术应用，使快速扩散。
2021-05-21 cond-mat.mes-hall
Electrical control of interlayer exciton dynamics in atomically thin heterostructures
半导体中的激子，即受激电子和空穴的束缚对，可以形成新类别的量子光电子器件的基础。由原子级薄的半导体过渡金属二硫属化物（TMD）构建的范德华异质结构使得能够在不同层中由电子和空穴形成激子，从而产生具有大结合能和长寿命的层间激子。利用单层TMD的异质结构，我们实现了长寿命中性和带电层间激子的光和电产生。我们证明了中性层间激子在整个样品中的传输，可以通过激发功率和栅电极来控制。利用欧姆接触器件实现了带电层间激子的漂移运动。激子的电产生和控制为实现玻色子复合粒子的完全电调谐量子操纵提供了一条新的途径。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall
Exciton-Polariton Oscillations in Real Space
本文介绍了半导体微腔中基于激子-极化激元的自旋拉比振荡模型。振荡的相位和偏振可以由共振相干脉冲控制，振荡畴的传播引起实空间中的相位相关干涉图样。我们表明，分支间极化激元-极化激元散射控制振荡域的传播，这可用于实现基于模拟可变相位的逻辑门。
2014-08-18 cond-mat.mes-hall
Valley polarization of exciton-polaritons in monolayer WSe2 in a tunable microcavity
过渡金属双硫族化合物单层膜具有很强的激子共振，是研究光-物质相互作用的一个非常有趣和通用的平台。在这项工作中，我们报告了一个强耦合制度的激子在单层WSe 2和光子限制在一个开放的，电压可调的电介质微腔。我们的系统的可调谐性，使我们能够扩展激子极化激元状态在很宽的能量范围内，特别是，使激子组件的较低的极化激元模式到共振与其他激子在单层WSe 2过渡。通过选择性激发自旋极化激子-极化激元，我们证明了当下支极化激元与单层WSe_2中的亮trion态共振时的谷极化和当它们与暗trion态共振时的谷去极化.
2018-09-25 cond-mat.mes-hall
Quantum Exciton-Polariton Networks through Inverse Four-Wave Mixing
我们证明了量子操作的潜力，使用晶格的激子极化激元图案化的半导体微腔。通过引入一个逆四波混频方案作用于本地化模式，我们表明，它是可能的发展非经典的个人凝聚之间的相关性。这允许量子激子-极化激元网络的概念，其特征在于即使在存在实际耗散水平的情况下也会出现多模纠缠。
2017-06-26 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
Resonant excitation of acoustic waves in one-dimensional exciton-polariton systems
研究了一维半导体微腔中激子-极化激元凝聚体与声学声子的相互作用。我们考虑的情况下，相干泵浦的冷凝物，并表明，通过一定的阈值后，在系统中的参数不稳定性导致产生的相干声波和额外的极化激元谐波。该过程强烈地受到激子-激子相互作用的影响，从而导致系统中出现双稳态和滞后效应。
2019-11-21 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
Phonon signatures in spectra of exciton polaritons in transition metal dichalcogenides
在高Q光学腔中嵌入过渡金属二硫属化物单层导致形成不同的激子极化激元模式。极化激元受单分子膜中激子-声子强相互作用的影响。我们用一个无时间卷积的主方程来计算声子对极化激元谱的影响。我们讨论了两个分支的线形状对温度和失谐量的非平凡依赖性。特殊的极化激元色散关系导致下极化激元的线宽在很大程度上独立于与声学声子的耦合。对于上极化激元，声学声子导致线性响应中的共振的低能肩。此外，我们分析了非均匀加宽的影响是在低温下的下极化激元线宽的主要贡献。我们的研究结果指向有趣的声子功能的极化激元光谱过渡金属dichalcogenides。
2021-08-29 cond-mat.mes-hall
Microcavity polaritons in disordered exciton lattices
我们研究了二维晶格中的激子与平面腔中的光子在无序情况下的相互作用。强激子-光子耦合描述的极化激元准粒子，这是由无序势散射。我们考虑三种无序：（a）非均匀激子能量，（b）非均匀激子-光子耦合和（c）偏离理想晶格。这三种类型的无序是不同物理系统的特征，对它们的单独分析可以深入了解随机性和光物质耦合之间的竞争。我们考虑传统的平面极化激元结构（激子共振光子模式发射垂直腔）和布拉格极化激元结构，其中在晶格中的激子共振光子模式在一个有限的角度满足布拉格条件。通过对激子-光子哈密顿量的直接对角化，计算了在法向和布拉格角的吸收谱。我们发现，在某些情况下，弱无序增加了光-物质耦合，导致更大的极化激元分裂。此外，我们发现激子和光子的耦合对（b）和（c）型无序不太敏感。这表明，在半导体中的杂质或光晶格中的原子实现的极化激元结构是观察布拉格极化激元特征的良好候选者。
2008-02-21 cond-mat.mes-hall
Theory of In-Plane-Magnetic-Field-Dependent Excitonic Spectra in Atomically Thin Semiconductors
Technische Universität Berlin（柏林工业大学）；University of Münster（明斯特大学）；Justus-Liebig-Universität Gießen（吉森大学）
本研究提出在原子薄半导体中，平面磁场通过诱导自旋明亮与暗态激子跃迁的混合，导致自旋暗态激子明亮化，并揭示了其光谱特征的复杂相互作用。
2026-02-13 cond-mat.mes-hall
Crossover from weakly indirect to direct excitons in atomically thin films of InSe
我们进行了$\mathbf{k \cdot p}$理论分析的最低能量和激发态的激子在几层原子薄膜的InSe考虑到平面内的极化率的膜和封装环境的影响的光谱。对于较薄的薄膜，激子的最低能量状态是弱间接的动量空间中，其色散显示在层数依赖的波数的最小值，由于一个相对平坦的最高价带分支的InSe膜光谱的倒置边缘，我们计算的激活能从动量暗激子基态到亮态。当In $_2$ Se $_2$层数超过7层时，激子色散最小值向$Γ$ -点移动。
2020-06-22 cond-mat.mes-hall
Discrete relaxation of exciton-polaritons in an inhomogeneous potential
我们提出的迹象，波函数刚度条件在能量弛豫过程中观察到的单相态量子系统也体现在一个单一的粒子系综。这表明激子极化激元在强耦合制度中的ZnO基微腔在T = 10 K的非共振激发。众所周知，泵浦诱导的空间非均匀背景势导致传播极化激元玻色-爱因斯坦凝聚体的k空间分布中几乎等距分布的能级。令人惊讶的是，这种特殊的模式也可以观察到非凝聚激子极化激元。
2015-01-12 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
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
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
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
Spin currents of exciton polaritons in a microcavity with (110)-oriented quantum well
研究了嵌入（110）量子阱微腔的偏振光学性质。在这种结构中激子极化激元的自旋动力学是由激子态的自旋轨道分裂的相互作用，这是奇数的面内动量，和腔模式的横向分裂，这是偶数的动量。我们演示了线偏振光泵浦产生极化激元自旋流，并分析了由此产生的腔面极化激元自旋织构。通过调节控制动量空间中极化激元分布的激发光斑大小，可以获得对称或非对称的自旋织构。
2015-07-22 cond-mat.mes-hall
Coulomb Interaction and Density-Independent Exciton-Scattering Processes in Atomically Thin Semiconductors
Justus-Liebig-Universität Gießen（吉森大学）；Technische Universität Berlin（柏林工业大学）；Universität Münster（明斯特大学）
本文研究了原子薄半导体中库仑相互作用的量子动力学，重点讨论了Umklapp过程、介电屏蔽及不依赖密度的激子散射机制。
2026-10-27 cond-mat.mes-hall
Closure relations for composite bosons: difference between polaritons and Wannier or Frenkel excitons
我们推导了由玻色激子、Frenkel激子和Wannier激子三种不同类型激子组成的$N$极化激元的闭合关系。在由Wannier激子组成的极化激元的情况下，我们展示了这种封闭关系，它似乎是非对角的，可以减少到$N$基本玻色子之一，光子，其$1/N!$前因子，或$N$ Wannier激子之一，其$(1/N!)^2$前因子。因此，根据手头的复合玻色子，可以发现各种不同形式的闭合关系。与封闭关系的激子，玻色化或保持复合Frenkel或Wannier激子的比较，使我们能够讨论的影响减少的内部自由度的数量，以及粒子的复合性质的重要性和存在的费米子组件。
2008-10-23 cond-mat.mes-hall
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
Quantum Degenerate Exciton-Polaritons in Thermal Equilibrium
利用角分辨和时间分辨光谱研究了半导体微腔极化激元的动量分布和弛豫动力学。在临界抽运能级以上，极化激元在正失谐下的热化时间比其寿命短，与晶格形成热平衡的量子简并玻色-爱因斯坦分布.
2007-01-12 cond-mat.mes-hall
Upwind exciton-polariton propagation in hybrid photonic crystals
在这项工作中，我们从理论上研究了由混合两层（各向同性/各向异性）和光子能量接近半导体（激子）的电子能隙组成的一维周期性多层系统的轴向光谱不对称性。在激子-极化激元框架下，采用有效质量近似下的自洽Maxwell-Schroedinger方程，计算了线性和二次空间色散效应同时存在的共振非磁性光子晶体的非正常光学性质.混合晶体的剪裁，其中观察到的激子极化激元单向斜传播，将通过实施一个简单的两层最小模型计算。
2016-10-06 cond-mat.mes-hall
Inverted pendulum state of a polariton Rabi oscillator
半导体微腔中的激子-光子拍频称为极化激元拉比振荡，通常由短脉冲光激发。我们考虑一个不同的泵浦方案，假设从激子库连续泵浦拉比振荡器。我们占初始脉冲的光设置的相位，激子衰减由于激子-声子和激子-激子散射，光子泄漏，和蓝移的激子共振由于相互作用。我们发现非平凡的固定的解决方案让人想起Kapitza摆，其中极化激元积累在上分支，而下分支清空。
2016-02-03 cond-mat.mes-hall
Highly nonlinear dipolar exciton-polaritons in bilayer MoS$_2$
在固态系统中实现低光子密度极限下的非线性光学响应一直是一个长期的挑战。半导体微腔在强耦合制度托管激子极化激元已成为有吸引力的候选人在这方面。然而，这些准粒子之间的弱相互作用一直是这一探索的障碍。偶极激子提供了一种有吸引力的策略来克服这种限制，但往往受到其弱振子强度的阻碍。由于层间电荷转移激子和层内B激子的混合，天然存在的均质双层MoS $_2$中的层间偶极激子阐明了这个问题。在这里，我们证明了形成的偶极激子极化激元双层MOS $_2$导致前所未有的非线性相互作用强度。与传统的A激子相比，观察到层间偶极激子的非线性增加了10倍。这些高度非线性的偶极极化激元将可能成为固态量子非线性器件的领跑者。
2022-10-01 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
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
Signature of the microcavity exciton-polariton relaxation mechanism in the polarization of emitted light
我们已经进行了实和动量空间自旋相关的光谱自发形成的激子极化激元凝聚的非共振泵浦计划。在线偏振泵浦下，我们的结果可以用两态模型中自旋相关的玻尔兹曼方程来理解。这表明，弛豫到基态发生后，多个声子散射事件和只有一个极化激元-极化激元散射。对于循环泵浦的情况下，其中只有一个自旋的激子被注入，观察到瓶颈效应，这意味着低效的弛豫。
2009-05-11 cond-mat.mes-hall
Photonic-Crystal Exciton-Polaritons in Monolayer Semiconductors
半导体微腔极化激元是通过激子与光子的强耦合而形成的一种量子多体系统，具有丰富的物理现象，为光子技术的发展提供了重要的理论基础。然而，传统的极化激元腔体积庞大，难以集成，并且对于模式控制不灵活，特别是对于室温材料。在这里，我们展示了亚波长厚的一维光子晶体（PC）作为一个可设计的，紧凑的和实用的平台与原子薄的范德华晶体（vdWC）的强耦合。极化子色散和模式反交叉测量到室温。由于极化激元增强了辐射衰减，暗激子的非辐射衰减被抑制。不寻常的功能，包括高度各向异性的色散和可调的Fano共振反射率，可能会促进高温极化激元凝聚在可变的尺寸。将平板PC和vdWCs结合在强耦合机制中，可以实现前所未有的工程灵活性，以探索新的极化激元现象和器件概念。
2017-09-27 cond-mat.mes-hall
Non equilibrium anisotropic excitons in atomically thin ReS$_2$
我们提出了一个系统的调查的电子性质的散装和几层ReS $_2$范德华晶体使用低温光谱。从两个非简并带边激子跃迁观察到微弱的光致发光发射，两个非简并带边激子跃迁由$\sim$ 20 meV分开。两个激子跃迁的可比发射强度与激子的完全热化（玻尔兹曼）分布不相容，表明发射的热性质。虽然DFT计算预测双层ReS $_2$有一个直接的基本带隙，我们的光学数据表明，在所有情况下的基本间隙是间接的。
2018-11-08 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable organic-inorganic hybrid polaritons with monolayer WS2
激子-极化激元是由光子态和激子态的线性叠加组成的准粒子，为非线性光学器件提供了潜力。极化激元的激子分量提供有限的库仑散射截面，使得在有机材料（Frenkel）和无机材料（Wannier-Mott）中发现的不同类型的激子产生具有不同粒子间相互作用强度的极化激元。具有不同激子的混合极化激元态为原位控制非线性行为提供了一条潜在的技术路线。在这里，我们展示了一种设备，其中混合极化激元显示在环境温度下，激子的组成部分是部分Frenkel和部分Wannier-Mott，并且在其中占主导地位的激子类型可以切换与施加的电压。该装置由含有有机染料和过渡金属二硫属化物WS $_2$单层的开放微腔组成。我们的研究结果提供了一个视角，电控非线性极化激元器件在室温下。
2017-03-17 cond-mat.mes-hall
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 absorption by excitonic polaritons
我们使用线性响应理论，以计算的光吸收光谱，在太赫兹波段的极化激元系统组成的量子点非常强耦合到最低光子模式的薄微柱。在低温下的热化（玻色凝聚）系统中，光谱函数显示与1 s-2 p激子跃迁相关的峰（GDR），极化激子效应增强。另一方面，在非平衡系统中，吸收在低能量处达到峰值。因此，太赫兹吸收的测量可以给出极化激元系统中热化程度的指示。
2012-07-04 cond-mat.mes-hall
Valley addressable exciton-polaritons in atomically thin semiconductors
虽然传统的半导体技术依赖于电荷的操纵来实现计算逻辑，但诸如自旋和谷的附加自由度为信息的编码提供了替代途径。在存在自旋谷锁定的过渡金属二硫属化物（TMD）单层中，已经报道了MoS $_2$、WSe $_2$和WS $_2$的谷手性的强保留，而MoSe $_2$显示出极低的谷极化保留。在这项工作中，手性选择性的螺旋激发下的MoSe $_2$腔极化激元的极化程度，可以控制的激子腔失谐报告。与在MoSe $_2$激子和trion共振中看到的非常低的圆偏振度相反，我们观察到当在极化激子制度中时高达7倍的显著增强。在这里，极化激元引入了快速衰减机制，其抑制全谷赝自旋弛豫，从而允许在发射光中增加注入偏振的保留。适用于任何TMD半导体中的腔极化激元的动力学模型，再现失谐依赖性，通过纳入腔修改激子弛豫，允许估计的自旋弛豫时间在MoSe $_2$，这是一个数量级的速度比那些在其他TMD报道。谷可寻址激子极化激元在这里报道提供了强大的谷极化状态，展示了基于嵌入在光子结构中的TMD的谷电子器件的前景，具有谷依赖的非线性极化激元-极化激元相互作用的显着潜力。
2016-12-15 cond-mat.mes-hall
Impact of optically pumped non-equilibrium steady states on luminescence emission of atomically-thin semiconductor excitons
本文通过微观计算研究连续波泵浦下过渡金属二硫化物激子的非平衡稳态，发现声子辅助跃迁主导导致光致发光激发谱和偏振度出现尖锐特征。
2022-01-10 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
Semiclassical theory of excitonic polaritons in a planar semiconductor microcavity
我们提出了一个全面的理论描述量子阱激子极化激元嵌入在一个平面半导体微腔。量子阱激子的精确非局域介电响应被详细处理。考虑了量子阱中空穴子带的4-旋量结构，包括明显的能带混合效应。该方案是独立的，可以用来处理不同的半经典方面的微腔性能。作为一个例子，我们分析了不同激子的激子-腔模耦合的“选择”规则。
1999-11-23 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
Signatures of the excitonic memory effects in four-wave mixing processes in cavity polaritons
本文报道了半导体微腔中频域简并四波混频（DFWM）中有限记忆时间激子关联效应的特征。通过利用极化选择规则，我们歧视的瞬时，平均场相互作用的激子具有相同的自旋，长寿命的相关由于形成的双激子态的激子具有相反的自旋，和短记忆关联效应的连续的非束缚的两个激子态。DFWM谱给出了这些效应的相对贡献和非束缚双激子连续谱中激子-激子关联时间的上限。所得结果揭示了高Q GaAs微腔中DFWM过程的腔极化激元散射模型的基础。
2000-03-09 cond-mat.mes-hall
Interlayer exciton polaritons in homobilayers of transition metal dichalcogenides
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）
通过微观Wannier-Hopfield模型，研究在法布里-珀罗腔中MoS₂同质双层支持具有大层间激子贡献的极化激元，并探索通过腔长调谐实现层间激子占比超过90%甚至100%的条件。
2022-12-06 cond-mat.mes-hall
