光子微腔中Zitterbewegung效应的观测
光学
2023-08-30 v2 其他凝聚态物理
摘要
我们提出并实验研究了平面半导体微腔和类石墨烯极化激元中光子自旋轨道耦合对极化激元波包实空间传播的影响。特别地，我们展示了类Zitterbewegung效应（英文意为“颤动运动”）的出现，该术语最初针对相对论性狄拉克电子提出，由波包质心在垂直于其传播方向上的振荡组成。对于平面微腔，我们观测到规则的Zitterbewegung振荡，其振幅和周期依赖于极化激元的波矢。随后我们将这些结果扩展到耦合微腔谐振腔的蜂窝晶格。与平面腔相比，此类晶格本质上更具可调性和多功能性，允许模拟广泛重要物理系统的哈密顿量。我们观测到与色散中自旋分裂狄拉克锥存在相关的振荡模式。在这两种情况下，实验观测到的振荡与理论建模及独立测量的能带结构参数吻合良好，为观测到Zitterbewegung提供了有力证据。
引用
@article{arxiv.2211.09907,
title = {Observation of Zitterbewegung in photonic microcavities},
author = {Seth Lovett and Paul M. Walker and Alexey Osipov and Alexey Yulin and Pooja Uday Naik and Charles E. Whittaker and Ivan A. Shelykh and Maurice S. Skolnick and Dmitry N. Krizhanovskii},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.09907},
year = {2023}
}