Экситон-поляритон
Экситон-поляритон-это разновидность поляритона; гибридная квазичастица света и материи , возникающая в результате сильной связи электромагнитных дипольных колебаний экситонов (либо в объемных, либо в квантовых ямах ) и фотонов
Теория[править]
Соединение двух осцилляторов, мод фотонов в полупроводниковой оптической микрополости и экситонов квантовых ям приводит к энергетическому противокрещиванию голых осцилляторов, что приводит к возникновению двух новых нормальных мод для системы, известной как верхние и нижние поляритонные резонансы (или ветви). Энергетический сдвиг пропорционален силе сцепления (зависит, например, от перекрытия поля и поляризации). Более высокая энергия или верхняя мода (UPB, верхняя поляритонная ветвь) характеризуется фотонными и экситонными полями, колеблющимися в фазе, в то время как LPB (нижняя поляритонная ветвь) режим характеризуется ими, колеблющимися с фазовой оппозицией. Микрополостные экситон-поляритоны наследуют некоторые свойства от обоих своих корней, такие как светоэффективная масса (от фотонов) и способность взаимодействовать друг с другом (от сильных экситонных нелинейностей) и с окружающей средой (в том числе внутренней фононы, которые обеспечивают термализацию, а также выход на поверхность за счет радиационных потерь). В большинстве случаев взаимодействия являются отталкивающими, по крайней мере, между поляритонными квазичастицами одного и того же спинового типа (внутриспиновые взаимодействия), а нелинейность положительна (увеличение полной энергии или синее смещение при увеличении плотности).
Недавно исследователи измерили дальнодействующий перенос в органических материалах, связанных с оптическими микрополостями, и показали, что экситон-поляритоны распространяются на несколько микрон. Членами команды, связанной с экспериментом, были Георгий Гэри Розенман, Кэтрин Акулов, Адина Голомбек и Тал Шварц из Тель-Авивского университета.
Другие функции[править]
Поляритоны также характеризуются непараболическими дисперсионными отношениями энергии-импульса , которые ограничивают допустимость приближения параболической эффективной массы к малому диапазону импульсов . Они также имеют спиновую степень свободы, что делает их спинорными жидкостями, способными выдерживать различные поляризационные текстуры. Экситон-поляритоны-это составные бозоны, которые могут наблюдаться с образованием конденсатов Бозе-Эйнштейна, и поддерживать поляритонную сверхтекучесть и квантовые вихри и разведаны для вытекая технологических применений. Многие экспериментальные работы в настоящее время сосредоточены на поляритонные лазеры, оптически адресованные транзисторы, нелинейные состояния, такие как солитоны и ударные волны, дальнодействующие когерентные свойства и фазовые переходы, квантовые вихри и спинорные паттерны. Моделирование экситон-поляритонных жидкостей в основном опирается на использование ГПЭ ( уравнений Гросса–Питаевского), которые представлены в виде нелинейных уравнений Шредингера .
Смотрите также[править]
- Поляритон
- Поляритон сверхтекучий
- Бозе-эйнштейновская конденсация поляритонов
- Бозе-эйнштейновская конденсация квазичастиц