通过腔中强光-物质耦合使暗单层半导体增亮
介观与纳米尺度物理
2022-07-06 v1
摘要
通过强光-物质耦合来调控量子材料的性质是一个引人注目的研究方向，具有多种现代应用。这些应用范围包括改变有机分子中的电荷输运、调控粒子关联与相互作用，甚至控制化学反应。在此，我们研究了通过强耦合对材料性质的改变，并展示了在具有自旋禁戒、光学暗基态的单层 WSe2 中，激子带序的有效反转。在我们的实验中，我们利用腔光子与高能、自旋允许的亮激子之间的强光-物质耦合，从而在光学带隙中产生两个亮极化激元模式，其中下极化激元模式被推至 WSe2 暗态之下。我们证明，在这一区域，通常观测到的由快速弛豫至暗基态引起的发光猝灭得以避免，从而使这种本征暗材料增亮。我们通过温度依赖的光致发光探测了这种有效增亮，并发现与考虑了带序反转和声子辅助极化激元弛豫的理论模型具有极好的一致性。
引用
@article{arxiv.2204.12331,
title = {Brightening of a dark monolayer semiconductor via strong light-matter coupling in a cavity},
author = {Hangyong Shan and Ivan Iorsh and Bo Han and Christoph Rupprecht and Heiko Knopf and Falk Eilenberger and Martin Esmann and Kentaro Yumigeta and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Sebastian Klembt and Sven Höfling and Sefaattin Tongay and Carlos Antón-Solanas and Ivan A. Shelykh and Christian Schneider},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.12331},
year = {2022}
}