激子-极化激元拓扑绝缘体
介观与纳米尺度物理
2018-11-21 v1
摘要
拓扑绝缘体(TIs)是拓扑不变量在抗扰动鲁棒性中得以显现的材料的一个显著例子。其最突出的特征是在具有不同拓扑不变量的区域边界处出现降维的拓扑边缘态。可观测的物理效应是单向鲁棒传输,不受缺陷或无序影响。TIs 最初是在关联电子费米子系统的整数量子霍尔效应中观测到的。然而,在过去十年中,拓扑物理的概念已被引入凝聚态之外的众多领域,从微波和光子系统到冷原子、声学甚至力学。最近,在磁场影响下的蜂窝晶格激子-极化激元系统中提出了 TIs。极化激元中的拓扑现象与此前实验证明的所有拓扑效应有根本不同:激子-极化激元是量子阱激子与腔光子强耦合产生的半光半物质准粒子。在此,我们实验演示了首个激子-极化激元 TI。这构成了首个共生光-物质 TI。我们的极化激元晶格被非共振激发,手性拓扑极化激元边缘模由极化激元凝聚机制填充。我们成像实空间与傅里叶空间以测量光致发光,并证明拓扑边缘模避开缺陷,且通过反转外加磁场可反转该模的传播方向。我们的激子-极化激元 TI 为各种新拓扑现象铺平了道路,因为它们涉及光-物质相互作用、增益,且或许最重要的是——激子-极化激元作为非线性多体系统彼此相互作用。
引用
@article{arxiv.1808.03179,
title = {Exciton-polariton topological insulator},
author = {S. Klembt and T. H. Harder and O. A. Egorov and K. Winkler and R. Ge and M. A. Bandres and M. Emmerling and L. Worschech and T. C. H. Liew and M. Segev and C. Schneider and S. Höfling},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.03179},
year = {2018}
}