用于二硫属化物单层中平衡高温玻色 - 爱因斯坦凝聚的光子架构
量子气体
2014-12-17 v1 材料科学
光学
摘要
半导体微腔极化激元是激子与光子的复合准粒子，出现于强耦合机制中。作为物质与光的量子叠加态，极化激元具有比光子更强的粒子间相互作用，从而实现快速平衡和玻色 - 爱因斯坦凝聚（BEC）。当前基于法布里 - 珀罗（Fabry-P\'erot）微腔等一维光子结构的实现方案，其光捕获能力有限，导致极化激元寿命仅为皮秒量级。我们在理论上证明，在由简单的基于 TiO 的三维光子带隙（PBG）材料夹层的 MoSe 单层中，长寿命极化激元可实现高于室温（高达 590 K）的 BEC。三维 PBG 诱导了极强的耦合（拉比分裂为 62 meV，耦合强度为 40 meV），即便仅使用三层二硫属化物单层。三维 PBG 中的强光捕获能力使得长寿命极化激元超流体能够抵抗制备引起的无序和激子线宽展宽。
引用
@article{arxiv.1412.4788,
title = {Photonic Architectures for Equilibrium High-Temperature Bose-Einstein Condensation in Dichalcogenide Monolayers},
author = {Jian-Hua Jiang and Sajeev John},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.4788},
year = {2014}
}