双激子振子强度

我们的目标是提供对光子与双激子之间基本耦合的物理理解，并推导双激子振子强度的物理特性，遵循我们用于三激子的方法。与更标准的双光子吸收不同，本工作集中于通过激子气体中的光子吸收产生的分子双激子。我们首先确定实空间和动量空间中描述一个双激子作为两个相互作用的激子的适当坐标集。然后我们转向二次量子化，并引入双激子波函数的“激子意义下的傅里叶变换”，这是振子强度的相关量。我们发现，与三激子类似，由一个光子加上一个激子形成一个双激子的振子强度非常小：它比激子振子强度小一个双激子体积除以一个样品体积的量级。然而，由于它们的量子性质，三激子和双激子的吸收线行为截然不同。电子和三激子是费米子粒子，不可能全部堆积在相同的能量上。这将使弱的三激子线随电子密度展宽，峰结构仅来自奇异的多体效应。相比之下，激子和双激子的玻色子性质使得双激子峰主要随激子密度上升，如果我们忽略光生激子与样品中存在的激子之间的多体效应，这种上升是简单的线性关系。