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二维光子晶体上的二维材料激子-极化激元输运

光学 2025-06-03 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

元激发的输运是二维半导体的基本性质,对广泛的涌现现象和器件应用具有重要意义。虽然 2D 材料中报道的激子输运仅略超 1-2 μ\mum,但激子与光子的相干耦合形成极化激元不仅允许大幅增强输运长度,还具有利用光子模式工程实现新颖输运性质的潜力。然而,传统的垂直腔或波导极化激元难以调谐或集成到光子电路中。在此,我们报道了在板状二维光子晶体中过渡金属硫族化物极化激元的输运,该结构在调谐、模式工程和集成方面具有高度通用性。我们展示了与裸激子相比,输运长度增强了一个数量级。我们进一步展示了输运对极化激元色散和布居动力学的依赖性,我们通过改变光子晶体设计和泵浦强度来控制该动力学。系统中观察到的受激弛豫暗示了形成具有无摩擦输运的超流体极化激元的潜力。这些结果证明二维光子晶体极化激元系统是增强和操纵能量输运以用于新型光子技术的通用平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.01259,
  title  = {2D material exciton-polariton transport on 2D photonic crystals},
  author = {Xin Xie and Qiuyang Li and Chenxi Liu and Yuze Liu and Chulwon Lee and Kai Sun and Hui Deng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.01259},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages, 3 figures