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二维半导体晶体的极化激元高光谱成像

光学 2018-03-26 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

过渡金属二硫属化物(TMDs)的原子级薄晶体拥有强结合能和可观的光与物质相互作用的激子。与光学腔耦合后,单层 TMDs 常规地达到强光与物质耦合区域,在此区域激子和光子相干混合形成被称为极化激元的准粒子,直至室温。在此,我们利用腔辅助高光谱成像探索 TMD 极化激元的二维性质。使用扩展的 WS2_2 单层,我们建立了与扫描微腔的强耦合区域,以绘制极化激元特性,并将其空间特征与内在和外在效应相关联。我们发现高度的同质性,并表明极化激元劈裂的变化与内在激子特性(如振子强度和线宽)相关。此外,我们观察到共振极化激元群体偏离热平衡,我们将其归因于非微扰极化激元-声子耦合。我们的测量揭示了一个极具前景且一致的极化激元图景,并突出了声子对未来极化激元器件的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.1803.08690,
  title  = {Polariton hyperspectral imaging of two-dimensional semiconductor crystals},
  author = {Christian Gebhardt and Michael Förg and Hisato Yamaguchi and Ismail Bilgin and Aditya D. Mohite and Christopher Gies and Malte Hartmann and Matthias Florian and Theodor W. Hänsch and Alexander Högele and David Hunger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1803.08690},
  year   = {2018}
}

备注

10 pages, 7 figures