論文の概要: Optically driving the radiative Auger transition

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.03447v1
• Date: Fri, 7 May 2021 18:00:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-01 05:27:02.001983
• Title: Optically driving the radiative Auger transition
• Title（参考訳）: 放散オージェ遷移を光学的に駆動する
• Authors: Clemens Spinnler, Liang Zhai, Giang N. Nguyen, Julian Ritzmann, Andreas D. Wieck, Arne Ludwig, Alisa Javadi, Doris E. Reiter, Pawe{\l} Machnikowski, Richard J. Warburton, and Matthias C. L\"obl
• Abstract要約: 放射型オージェ法では、光学減衰は他のキャリアの同時励起が伴う。 ここでは、半導体量子ドット中のトリオンのオージェ転移の光駆動を実証する。 結果は、光学の利点を全て備えた単一量子エミッタ上でTHz分光を行う可能性を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4276883312743397
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In a radiative Auger process, optical decay is accompanied by simultaneous excitation of other carriers. The radiative Auger process gives rise to weak red-shifted satellite peaks in the optical emission spectrum. These satellite peaks have been observed over a large spectral range: in the X-ray emission of atoms; close to visible frequencies on donors in semiconductors and quantum emitters; and at infrared frequencies as shake-up lines in two-dimensional systems. So far, all the work on the radiative Auger process has focussed on detecting the spontaneous emission. However, the fact that the radiative Auger process leads to photon emission suggests that the transition can also be optically excited. In such an inverted radiative Auger process, excitation would correspond to simultaneous photon absorption and electronic de-excitation. Here, we demonstrate optical driving of the radiative Auger transition on a trion in a semiconductor quantum dot. The radiative Auger and the fundamental transition together form a $\Lambda$-system. On driving both transitions of this $\Lambda$-system simultaneously, we observe a reduction of the fluorescence signal by up to $70\%$. Our results demonstrate a type of optically addressable transition connecting few-body Coulomb interactions to quantum optics. The results open up the possibility of carrying out THz spectroscopy on single quantum emitters with all the benefits of optics: coherent laser sources, efficient and fast single-photon detectors. In analogy to optical control of an electron spin, the $\Lambda$-system between the radiative Auger and the fundamental transitions allows optical control of the emitters' orbital degree of freedom.
• Abstract（参考訳）: 放射型オージェ法では、光学減衰は他のキャリアの同時励起を伴う。 放散オージェ過程は、光放射スペクトルにおいて弱い赤方偏移衛星ピークをもたらす。 これらの衛星ピークは、原子のX線放射、半導体や量子エミッターのドナーの可視光周波数、二次元系におけるシェイクアップ線としての赤外線周波数など、広いスペクトル範囲で観測されている。 これまでのところ、ラジエーションオージェ過程のすべての作業は、自発的な放出を検出することに集中している。 しかし、放散オージェ過程が光子放出につながるという事実は、遷移も光学的に励起できることを示唆している。 このような逆放射オージェ過程では、励起は同時光子吸収と電子脱励起に対応する。 ここでは、半導体量子ドット中の三重項上の放射オージェ遷移の光駆動を示す。 放射オージェと基本遷移はともに$\lambda$-system を形成する。 この$\Lambda$-systemの両遷移を同時に駆動すると、蛍光信号の最大70\%$の低減が観測される。 以上の結果から, 極小クーロン相互作用と量子光学を結合する光学的に対応可能な遷移が示される。 この結果は、コヒーレントレーザー源、効率的かつ高速な単一光子検出器など、光学の利点をすべて備えた単一量子エミッタ上でTHz分光を行う可能性を開く。 電子スピンの光制御と類似して、放射オージェと基本遷移との間の$\lambda$-system はエミッターの軌道の自由度を光学的に制御できる。

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