Управляемый фазовый переход между экситонным и диполяритонным режимами бозе-эйнштейновской конденсации в системе дипольных поляритонов в скрещенных полях

Научный семинар кафедры: четверг, 7 марта, 16:15, К-418

Нина Воронова, МИФИ, Российский квантовый центр, г. Москва

Аннотация

В работе развивается многочастичная теория дипольных экситонных поляритонов (диполяритонов) в оптическом микрорезонаторе в скрещенных электрическом и магнитном полях. Даже для относительно слабых полей обнаружено существование двух минимумов в одночастичном законе дисперсии нижних поляритонов, что приводит к возможности перестраиваемого перехода между поляритонным и экситонным бозе-эйнштейновскими конденсатами, возникающему в результате конкуренции между этими минимумами…

Показывается, что данный переход можно охарактеризовать как фазовый переход первого рода (при котором давление испытывает скачок, в то время как его производная по химическому потенциалу остается непрерывной в области перехода). Предсказано, что такой дипольный конденсат демонстрирует ротон-максонный характер спектра элементарных возбуждений, никогда ранее не наблюдавшийся для поляритонов. Показано, что при переходе между двумя режимами конденсации слабые корреляции в поляритонном газе уступают место промежуточным межчастичным корреляциям, характерным для экситонов, и что этот переход сопровождается резким тушением фотолюминесценции при увеличении времени жизни на несколько порядков величины. При переходе в поляритонный режим пик люминесценции, соответствующий конденсату, смещается на ненулевой угол, что является наблюдаемым эффектом. Рассчитана угловая зависимость времени двухфотонного распада в эксперименте Хэнбери-Брауна и Твисса.