暗激子介质中的极化子极化激元准粒子

激子极化激元是激子（束缚电子-空穴对）与腔光子的杂化粒子，以在高温下展现玻色-爱因斯坦凝聚和其他相干现象而闻名。然而，其在半导体微腔中的形成常伴随出现非相干的光学暗激子态浴，这些态可通过其物质成分与极化激元相互作用。此处我们表明，这种暗激子介质的存在可使极化激元被密度涨落“穿衣”而形成相干的类极化子准粒子，从而从根本上改变其特性。我们采用多体格林函数方法，该方法自然纳入了超越应用于该系统的标准平均场理论的关联。随着激子密度增加，我们发现光-物质耦合的减小源于极化子穿衣云，而非由激子的费米子组分引起的任何饱和。特别地，当极化激元的自旋与激子介质相反时，我们观察到最强的效应。在这种情况下，与光的耦合产生了一个额外的极化子准粒子——双激子极化激元，它由于极化激元的暗激子对应物Feshbach共振而出现。我们的结果可以解释近期关于二维半导体中极化激元相互作用的实验，并可能提供定制激子极化激元及其关联性质的途径。