超强耦合区中磁修饰的CrSBr激子极化激元
材料科学
2023-02-16 v1 光学
摘要
光子与物质激发(如激子、声子和磁子)之间的强耦合在光-物质相互作用研究中具有核心重要性。强光-物质耦合桥接了飞行与静止量子态,实现了量子信息的相干传输、存储和处理,这对构建光子量子网络至关重要。过去几十年中,激子极化激元因其半光半物质的玻色子性质引起了大量研究兴趣。将激子极化激元与磁有序耦合可触及丰富的多体现象,但受限于同时具有激子共振和磁有序的材料体系。在此,我们报道了范德瓦耳斯反铁磁(AFM)半导体CrSBr与Tamm等离激元微腔耦合的磁修饰微腔激子极化激元。角分辨光谱揭示出极高的激子-极化激元耦合强度达169 meV,展示了持续至室温的超强耦合。温度依赖的激子-极化激元光谱感知了CrSBr中从AFM到顺磁性的磁有序变化,确认了其磁性本质。通过施加面外磁场,进一步实现了极化激元能量的有效调控,同时保持超强激子-光子耦合强度,这归因于调制层间激子相互作用的自旋倾斜过程。我们的工作提出了一种由鲁棒光-电-磁耦合实现的混合量子平台,在量子互联与换能器方面具有前景。
引用
@article{arxiv.2302.07616,
title = {Magnetically-dressed CrSBr exciton-polaritons in ultrastrong coupling regime},
author = {Tingting Wang and Dingyang Zhang and Shiqi Yang and Zhongchong Lin and Quan Chen and Jinbo Yang and Qihuang Gong and Zuxin Chen and Yu Ye and Wenjing Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.07616},
year = {2023}
}
备注
8 pages, 4 figures