光束缚激子的微观理论
介观与纳米尺度物理
2022-12-07 v1 量子气体
摘要
我们从理论上研究微腔中半导体量子阱的情形，其能带结构使得光激发的电子-空穴对无法形成库仑束缚的激子态。然而，仍可能形成激子极化激元（部分光、部分物质的准粒子），其中激子通过微腔光子的交换而非库仑相互作用束缚在一起。利用图解理论，我们确定了半导体微腔的谱响应，其中包含激子-极化激元共振以及未束缚电子-空穴对的连续谱。我们的方法还能给出激子极化激元的光子组分和电子-空穴波函数。特别地，我们得到了激子由光子交换束缚的条件，并表明在较大腔光子频率下库仑相互作用可增强束缚。我们关于谱响应的结果与近期关于掺杂量子阱的实验 [E. Cortese et al., Nat. Phys. 17, 31 (2021)] 吻合良好。
引用
@article{arxiv.2208.06084,
title = {Microscopic theory of excitons bound by light},
author = {Sangeet S. Kumar and Meera M. Parish and Jesper Levinsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.06084},
year = {2022}
}