极化激元传播与相互作用的超快成像
材料科学
2023-07-04 v2 光学
摘要
半导体激发态可与腔光子杂化形成具有显著性质的激子极化激元（EPs），包括类光的能量流动与类物质的相互作用相结合。为充分利用这些性质，EPs 必须在与晶格声子的物质介导相互作用下保持弹道相干输运。在此，我们发展了一种非线性动量分辨光学方法，可在飞秒尺度上直接对多种极化激元结构中的 EPs 进行实空间成像。我们将分析聚焦于层状卤化物钙钛矿微腔中的 EP 传播。我们揭示，在室温下高激子组分时，EP-声子相互作用导致 EP 速度的大幅重整化。尽管存在这些强 EP-声子相互作用，对于激子组分达一半的 EPs 仍维持弹道输运，这与通过光-物质杂化实现动态无序屏蔽的量子模拟一致。当激子特征超过 50% 时，快速退相干导致扩散输运。我们的工作提供了一个通用框架，以精确平衡 EP 相干性、速度与非线性相互作用。
引用
@article{arxiv.2205.01176,
title = {Ultrafast imaging of polariton propagation and interactions},
author = {Ding Xu and Arkajit Mandal and James M. Baxter and Shan-Wen Cheng and Inki Lee and Haowen Su and Song Liu and David R. Reichman and Milan Delor},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.01176},
year = {2023}
}