极化子-电子散射中的三子共振
介观与纳米尺度物理
2023-09-25 v2 量子气体
摘要
电荷与光-物质耦合准粒子之间的强相互作用提供了一条引人入胜的前景，其应用涵盖从光电子学到光致超导。本文研究二维半导体微腔中电子与激子极化子（exciton-polariton）之间的相互作用如何由于与三子（trion，即电子-激子束缚态）的强耦合而发生共振增强。我们发展了基于电荷间强屏蔽相互作用的微观理论，从而能够对极化子-电子散射过程中的所有可能图进行求和。研究发现共振的位置与强度随光-物质耦合与失谐量的值而变化，表明其具有高度可调性。此外，我们基于普适低能散射理论推导了相互作用强度的解析近似。该近似与我们的完整计算吻合极好，表明三子共振具有近普适性，更多地依赖于光-物质耦合相对于三子束缚能的强度，而非电子相互作用的细节。因此，我们预期极化子-电子散射中的三子共振将出现在具有少数半导体层的广泛微腔系统中，例如掺杂单层 MoSe2，此类共振最近已在实验上被观测到 [Sidler et al., Nature Physics 13, 255 (2017)]。
引用
@article{arxiv.2307.08244,
title = {Trion resonance in polariton-electron scattering},
author = {Sangeet S. Kumar and Brendan C. Mulkerin and Meera M. Parish and Jesper Levinsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.08244},
year = {2023}
}
备注
13 pages and 8 figures