单层半导体中的谷相干激子极化激元
介观与纳米尺度物理
2018-11-21 v1
摘要
二维过渡金属硫族化物（TMD）半导体提供了利用偏振光访问电子谷自由度的独特可能性，为谷信息在远端系统间传递开辟了途径。具有明确谷指数（或谷赝自旋）的激子以及激子谷态的叠加可分别由圆偏振和线偏振光产生。然而，所生成的激子具有短寿命（ps）且受电子-空穴交换作用影响，导致谷赝自旋与相干性的快速弛豫。在此我们展示，通过将 WSe 单层嵌入光学微腔中可控制这些过程，在强光-物质耦合区形成了半光半物质的激子极化激元。我们展示了谷相干极化激元布居的光学初始化，其线偏振度高达激子的 3 倍。我们进一步利用法拉第磁场控制极化激元谷相干的演化，以由激子-腔模失谐定义的角旋转谷赝自旋，该角度超过裸激子中的旋转角。本工作为 TMD 中的退相干机制提供了独特见解，并展示了在嵌入光子结构的单层半导体中调控谷赝自旋动力学的潜力。
引用
@article{arxiv.1804.09108,
title = {Valley coherent exciton-polaritons in a monolayer semiconductor},
author = {S. Dufferwiel and T. P. Lyons and D. D. Solnyshkov and A. A. P. Trichet and F. Withers and G. Malpuech and J. M. Smith and K. S. Novoselov and M. S. Skolnick and D. N. Krizhanovskii and A. I. Tartakovskii},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.09108},
year = {2018}
}