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量子霍尔系统中瞬态相干性的非线性光学研究

介观与纳米尺度物理 2008-08-05 v1

摘要

我们回顾了强磁场中二维电子气(2DEG)的飞秒非线性光学响应的近期研究。我们探测了填充因子 ν1\nu \sim 1 的量子霍尔(QH)区域。我们关注的是通过光激发诱导的瞬态相干性及其在早期飞秒时间尺度上的时间演化。我们通过使用非线性光谱技术——瞬态三脉冲四波混频光谱学——以及多体理论,同时研究了该系统中的带间和带内相干性。我们观察到在调制掺杂量子阱系统(含2DEG)和类似的未掺杂量子阱(不含2DEG)之间,非线性光学信号的时间和光谱轮廓存在显著差异。我们将这些定性差异归因于光激发电子-空穴对与2DEG之间的库仑关联。我们特别表明,由2DEG的朗道能级间磁等离子体激元激发辅助的带内多粒子相干性主导了飞秒非线性光学响应。这些激子-磁等离子体激元相干性最显著的效果是在光激发载流子密度非常低的情况下出现大的失谐四波混频信号,这在未掺杂系统中未观察到,该信号具有强的时间振荡和异常对称的时间轮廓。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0607550,
  title  = {Nonlinear Optical studies of the Transient Coherence in the Quantum Hall System},
  author = {K. M. Dani and E. G. Kavousanaki and J. Tignon and D. S. Chemla and I. E. Perakis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0607550},
  year   = {2008}
}

备注

22 pages, 9 figures; review article to be published in Solid State Communications