观测难以置信的“三子-极化子”的途径

利用复合玻色子（coboson）多体形式，我们确定了“三子-极化子”（trion-polariton）存在的条件。偶极吸引可将激子和电子束缚成能量与激子能量明显分离的三子。然而，长寿命“三子-极化子”的存在先验上难以置信，不仅因为光子-三子耦合（按样品体积的倒数缩放）极小，而且主要因为该耦合本质上是“弱”的。在此，我们表明中等密度的费米海使其观测成为可能：有利方面，费米海通过泡利阻塞将光子钉扎在其动量上从而克服弱耦合，它还通过提供体积线性的三子子空间（光子与之相干耦合）来克服极弱的光子-三子耦合。不利方面，费米海由于三子和电子的费米子性质展宽了光子-三子共振，它还通过阻塞与三子形成相关的电子态削弱了三子束缚。因此，观测这种新型极化子的恰当途径是使用具有长寿命电子态、强束缚三子且费米能大到三子束缚能一部分的掺杂半导体。