論文の概要: Microscopic theory of cavity-confined monolayer semiconductors:
polariton-induced valley relaxation and the prospect of enhancing and
controlling the valley pseudospin by chiral strong coupling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.02814v1
- Date: Thu, 6 Aug 2020 18:00:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-07 00:01:05.203399
- Title: Microscopic theory of cavity-confined monolayer semiconductors:
polariton-induced valley relaxation and the prospect of enhancing and
controlling the valley pseudospin by chiral strong coupling
- Title（参考訳）: キャビティ閉じ込め単層半導体の微視的理論:ポラリトン誘起谷緩和とキラル強結合による谷擬似スピンの増強と制御の展望
- Authors: Andrew Salij and Roel Tempelaar
- Abstract要約: キャビティ濃縮単層遷移金属ジアルコゲナイドにおけるエキシトン-ポラリトンの微視的理論を適用した。
キラルキャビティ光子が活性物質の自由度とどのように相互作用するかを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We apply a microscopic theory of exciton-polaritons in cavity-confined
monolayer transition-metal dichalcogenides including both optical polarizations
in the monolayer plane, allowing to describe how chiral cavity photons interact
with the valley degrees of freedom of the active material. Upon polariton
formation, the degenerate excitons inhabiting the two inequivalent valleys are
shown to assume bonding and antibonding superpositions as a result of
cavity-mediated intravalley interactions combined with intervalley Coulomb
interactions. This is representative of a polariton-induced coherent mixing of
the valley polarization. In combination with disorder, this mixing is prone to
open a new valley relaxation channel which attains significance with increasing
cavity coupling. Importantly, we show that optical cavities with an asymmetric
reflectance of left- and right-handed circularly-polarized photons offer a
considerably more robust platform to realize a conserved valley polarization,
as the valley localization of excitons is reinstated by an asymmetric Rabi
splitting which lifts their degeneracy. Moreover, we show this degeneracy
lifting to allow for wavelength-selective access to the valley pseudospin by
means of a polariton-induced chiral Stark effect, offering interesting
opportunities for valleytronic applications.
- Abstract（参考訳）: 単層平面における光学偏光を含む一層遷移金属ジアルコゲナイドにおける励起子偏光子の微視的理論を適用し、キラルキャビティ光子が活性物質のバレー自由度とどのように相互作用するかを説明する。
ポラリトン形成の際、非同値な2つの谷に分布する退化励起子は、キャビティを媒介するバレー内相互作用とインターバルリークーロン相互作用の結果として結合と反結合の重なり合いを仮定することが示されている。
これは、谷分極の偏光子誘起コヒーレント混合の代表である。
障害と組み合わせることで、この混合はキャビティカップリングの増加とともに重要となる新しい谷緩和チャネルを開く傾向にある。
重要なこととして、左右方向の円偏光子の非対称反射率を持つ光学キャビティは、その非対称ラビ分割によって励起子の谷局在が回復されるため、保存された谷分極を実現するためのかなり頑丈なプラットフォームを提供する。
さらに, この縮退性を持ち上げ, 偏光子誘起キラルスターク効果により, ヴァレーシュードスピンへの波長選択アクセスを可能にし, ヴァレートロニクス応用に興味深い機会を提供する。
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