論文の概要: Unveiling the mixed nature of polaritonic transport: From enhanced
diffusion to ballistic motion approaching the speed of light
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.06683v1
- Date: Fri, 13 May 2022 14:37:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-13 06:50:22.843817
- Title: Unveiling the mixed nature of polaritonic transport: From enhanced
diffusion to ballistic motion approaching the speed of light
- Title（参考訳）: 偏光輸送の混合特性の解明:光速に近づく弾道運動への拡散の促進から
- Authors: M. Balasubrahmaniyam, Arie Simkovich, Adina Golombek, Guy Ankonina and
Tal Schwartz
- Abstract要約: 光とのカップリングは6桁の分子励起子の拡散係数を高めることができる。
本研究は, 偏光子のハイブリッド特性に起因した複雑な挙動を明らかにする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: In recent years it has become clear that the transport of excitons and charge
carriers in molecular systems can be enhanced by coherent coupling with
photons, giving rise to the formation of hybrid excitations known as
polaritons. Such enhancement has far-reaching technological implications,
however, the enhancement mechanism and the transport nature of these composite
light-matter excitations in such systems still remain elusive. Here we map the
ultrafast spatiotemporal dynamics of surface-bound optical waves strongly
coupled to a self-assembled molecular layer and fully resolve them in
energy/momentum space. Our studies reveal intricate behavior which stems from
the hybrid nature of polaritons. We find that the balance between the molecular
disorder and long-range correlations induced by the coherent mixing between
light and matter leads to a mobility transition between diffusive and ballistic
transport, which can be controlled by varying the light-matter composition of
the polaritons. Furthermore, we directly demonstrate that the coupling with
light can enhance the diffusion coefficient of molecular excitons by six orders
of magnitude and even lead to ballistic flow at two-thirds the speed of light.
- Abstract（参考訳）: 近年、分子系における励起子と電荷キャリアの輸送が光子とのコヒーレントカップリングによって強化され、ポラリトンとして知られるハイブリッド励起が形成されることが明らかになっている。
このような強化は、技術的には大きな意味を持つが、これらのシステムにおける複合光物質励起の促進機構と輸送特性は、いまだ解明されていない。
ここでは、表面結合型光波の超高速時空間ダイナミクスを自己結合分子層に強く結合し、エネルギー/運動空間で完全に解決する。
本研究は,ポラリトンのハイブリッド性に起因する複雑な挙動を明らかにする。
光と物質のコヒーレントな混合によって引き起こされる分子障害と長距離相関のバランスは拡散輸送と弾道輸送の間の移動遷移につながり、ポラリトンの光-物質組成を変化させることで制御できることがわかった。
さらに,光との結合により分子励起子の拡散係数が6桁向上し,光速の3分の2の速度で弾道流につながることも直接実証した。
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