論文の概要: Emergent intersubband-plasmon-polaritons of Dirac electrons under
one-dimensional superlattices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.13844v1
- Date: Fri, 25 Mar 2022 18:18:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-20 20:36:54.184493
- Title: Emergent intersubband-plasmon-polaritons of Dirac electrons under
one-dimensional superlattices
- Title（参考訳）: 1次元超格子下におけるディラック電子の創発的サブバンド間プラズモン・ポーラリトン
- Authors: Minwoo Jung and Gennady Shvets
- Abstract要約: 単層グラフェン中の1次元(1次元)SL電位の極端な変調は、基礎となるディラックバンドの分散を変形させることを示す。
この結果、光伝導率におけるサブバンド間偏光応答が創発する。
本研究は,ゲート可変電子バンド構造を持つ2次元材料における創発性偏光子探索の道を開くものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Artifical superlattice (SL) potentials have been employed extensively for
band structure engineering of two-dimensional (2D) Dirac electron gas in
graphene. While such engineered electronic band structures can modify optical
or plasmonic properties of graphene, an emergent polaritonic behavior beyond
weak perturbative effects (e.g. anisotropic Drude weights) has not been
reported. Here, we show that an extreme modulation of one-dimensional (1D) SL
potentials in monolayer graphene deforms the underlying Dirac band dispersion
and introduces ladder-like energy levels near the Fermi surface, which result
in emergent intersubband polaritonic responses in optical conductivity. In our
proposed system, hBN-encapsulated graphene is placed on top of a 1D periodic
metagate. In addition, a backgate placed beneath the metagate is used as the
second gate, further modulating carrier density on regions in graphene that are
not directly screened by the metagate. With a strong carrier density
modulation, graphene electrons experience an array of deep potential wells, and
at large enough momenta perpendicular to the modulation direction, Dirac
electrons are waveguided via total internal reflections. These waveguided modes
appear as flat subbands with nearly equispaced energy levels. As a result,
there arise hybrid intersubband-polaritons with ultra-strong coupling in
plasmonic dispersions. Our study opens up an avenue for exploring emergent
polaritons in two-dimensional materials with gate-tunable electronic band
structures.
- Abstract（参考訳）: 人工超格子(SL)ポテンシャルはグラフェン中の2次元(2D)ディラック電子ガスのバンド構造工学に広く用いられている。
このような電子バンド構造はグラフェンの光学的またはプラズモン的特性を変化させることができるが、弱い摂動効果(例えば異方性ドリュー重み)を超えた突発的な極性挙動は報告されていない。
本稿では,単層グラフェン中の1次元(1次元)sl電位の極端な変調がディラックバンド分散を変形させ,フェルミ表面付近でラダー状エネルギー準位を導入することを示し,光伝導度において創発的なサブバンド間ポラリトニック応答をもたらすことを示した。
提案方式では,hbnカプセル化グラフェンを1次元周期メタゲート上に配置する。
さらに、メタゲートの下に置かれたバックゲートを第2ゲートとして使用し、メタゲートによって直接遮蔽されないグラフェンの領域におけるキャリア密度を調節する。
強いキャリア密度変調により、グラフェン電子は深いポテンシャル井戸の配列を経験し、変調方向と垂直な大きなモーメントは、全内部反射によってダイラック電子を導波する。
これらの導波モードは、ほぼ均等なエネルギー準位を持つ平らなサブバンドとして現れる。
その結果、プラズモニック分散系に超強結合を持つハイブリッドサブバンド間ポーラリトンが生じる。
本研究は,ゲート可変電子バンド構造を持つ二次元材料の創発的ポラリトンを探索するための道筋を開く。
関連論文リスト
- Bipolar Fabry-Pérot charge interferometer in periodically electron-irradiated graphene [36.136619420474766]
グラフェンの電荷輸送におけるコヒーレント効果を誘導するために, 意図的に生成した格子欠陥を用いた直観的構造を示す。
干渉効果は理論的および実験的に研究され、電荷キャリアの両極性に対して最大30Kのシート抵抗振動を示す。
本研究は, ナノ・量子技術を用いた革新的コヒーレント電子デバイスの実現のための基盤として, 欠陥グラフェンを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-07T15:37:23Z) - Cavity-enhanced superconductivity via band engineering [0.0]
量子化キャビティモードと相互作用する2次元電子ガスを考える。
共振器内の電子と光子との結合は超伝導ギャップを増大させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-14T14:21:02Z) - Ab-Initio Calculations of Nonlinear Susceptibility and Multi-Phonon Mixing Processes in a 2DEG-Piezoelectric Heterostructure [41.94295877935867]
固体弾性波フォノンは、幅広い量子情報応用のための有望なプラットフォームである。
圧電半導体ヘテロ構造を用いた汎用アーキテクチャを提案する。
このシステムでは, 強い3階非線形性により, 音響キャビティ内でのシングルフォノンKerrシフトが可能であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-01T03:34:41Z) - Tunable exciton polaritons in band-gap engineered hexagonal boron nitride [0.0]
六方晶窒化ホウ素(hBN)は二次元絶縁体である。
外部超格子ポテンシャルは、近紫外および中紫外における静電気的に調節可能な励起子の新しいパラダイムを形成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-04T14:18:18Z) - Thermopower in hBN/graphene/hBN superlattices [46.287853697580566]
完全hBNカプセル化と1次元エッジ接触からなるヘテロ構造体中の高品質単層グラフェンの熱力について実験的に検討した。
熱力の温度依存性は, ひずみ変動とファンホーブ特異点の役割を評価する上で有効であることを示す。
また, キャリア密度を制御することにより, 温度駆動型熱パワー逆転を正から負へ, 逆の逆転を観測できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-14T19:06:34Z) - Probing and control of guided exciton-polaritons in a 2D
semiconductor-integrated slab waveguide [0.0]
WS2単層膜に統合されたTa2O5スラブにおける誘導偏光子を探索・操作するための強力なアプローチを示す。
また, 運動制限効果の開始に伴う弱い結合から強い結合への遷移を示す。
この結果から, 室温エキシトン偏光子を用いた集積光学系の開発が可能となった。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-22T09:32:03Z) - Magnetic-field-induced cavity protection for intersubband polaritons [52.77024349608834]
我々は、光学キャビティに強く結合した乱れドープ量子におけるサブバンド間遷移に対する強垂直磁場の影響を解析する。
磁場は、量子井戸の界面の粗さによって、サブバンド間光遷移のラインシェイプをローレンツアンからガウスアンへと変化させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-14T18:00:03Z) - Engineering the Radiative Dynamics of Thermalized Excitons with Metal
Interfaces [58.720142291102135]
平面金属界面近傍のTMDCにおける励起子の発光特性を解析した。
点双極子の場合に対する放出の抑制または増強は、数桁のオーダーで達成される。
ナノスケールの光学キャビティは、TMDCの長寿命エキシトン状態を生成するための有効な経路である。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-11T19:40:24Z) - Ultrafast and Strong-Field Physics in Graphene-Like Crystals: Bloch Band
Topology and High-Harmonic Generation [0.0]
本論文では, 少数サイクルおよび強磁場光レーザーによって誘導される2次元結晶体における非摂動電子動力学の理論的枠組みを紹介する。
強磁場光学系における2次元材料の理論実験において、ブロッホバンド位相と破壊対称性がいくつかの方法で現れることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-10T22:32:44Z) - Demonstration of dipolar-induced enhancement of parametric effects in
polariton waveguides [40.96261204117952]
エキシトン-ポラリトン(Exciton-polariton)は、フォトニックモードと励起共鳴の非流動結合から生じるハイブリッド光マター励起である。
導波路偏光子における自己位相変調などのパラメトリック効果を高めるために双極子相互作用を用いることができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-22T20:45:31Z) - Parallel dark soliton pair in a bistable 2D exciton-polariton superfluid [47.187609203210705]
2Dダークソリトンは不安定であり、ヘビの不安定により渦に崩壊する。
一対の暗いソリトンは、均質レーザービームで共振支持されたポラリトン流の障害物によって形成されることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-25T13:52:22Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。