論文の概要: Spin-orbit coupling in organic microcavities: Lower polariton splitting, triplet polaritons, and disorder-induced dark-states relaxation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.07016v3
• Date: Fri, 7 Oct 2022 20:28:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-03 21:04:37.608854
• Title: Spin-orbit coupling in organic microcavities: Lower polariton splitting, triplet polaritons, and disorder-induced dark-states relaxation
• Title（参考訳）: 有機微小空洞におけるスピン軌道カップリング:低ポラリトン分割、三重分極、障害誘発暗黒状態緩和
• Authors: M. Ahsan Zeb, Shoaib Masood
• Abstract要約: 有機マイクロキャビティにおける一重項と三重項分子励起子のスピン軌道結合の効果について検討した。 スピン軌道結合は下方偏光子を2つの枝に分割し、キャビティモードが三重項励起子と共鳴しているときに三重項偏光子を生成する。
• 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: Using an extended Tavis-Cummings model, we study the effect of the spin-orbit coupling between the singlet and the triplet molecular excitons in organic microcavities in the strong coupling regime. The model is solved in the single excitation space for polaritons, which contains the bright (permutation symmetric) singlet and triplet excitons, as well as the dark bands consisting of the nonsymmetric excitons of either type. We find that the spin-orbit coupling splits the lower polariton into two branches, and also creates a triplet polariton when the cavity mode is in resonance with the triplet excitons. The optical absorption spectrum of the system that can reveal this splitting in experiments is presented and the effect of disorder in exciton energies and couplings is explored. An important consequence of the disorder in the spin-orbit coupling -- a weak coupling between the otherwise decoupled bright and dark sectors -- is explored and detailed calculations of the squared transition matrix elements between the dark bands and polaritons are presented along with derivation of some approximate yet quite accurate analytical expressions. This relaxation channel for the dark states contains an interference between two transition paths that, for a given polariton state, suppresses the relaxation of one dark band and enhances it for the other.
• Abstract（参考訳）: 拡張tavis-cummingsモデルを用いて,強い結合状態における有機マイクロキャビティにおける一重項と三重項分子励起子のスピン軌道結合の効果について検討した。 このモデルは、明るい(置換対称な)一重項と三重項励起子を含む偏光子に対する単一励起空間と、どちらのタイプの非対称励起子からなる暗帯で解決される。 スピン軌道結合は下部のポラリトンを2つの枝に分割し、キャビティモードが三重項励起子と共鳴しているときに三重項ポラリトンを生成する。 この分裂を実験で明らかにできるシステムの光吸収スペクトルを示し、励起子エネルギーとカップリングにおける障害の影響について検討した。 スピン軌道結合における乱れの重要な結果(他の分離された明るいセクタと暗いセクタの間の弱い結合)を探求し、ダークバンドとポラリトンの間の二乗遷移行列要素の詳細な計算と、近似的かつ極めて正確な解析式を導出する。 この暗黒状態の緩和チャネルは、2つの遷移経路間の干渉を含み、与えられた偏光子状態は、一方のダークバンドの緩和を抑制し、他方のダークバンドの緩和を強化する。

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