論文の概要: Formation of dark excitons in monolayer transition metal dichalcogenides by a vortex beam: optical selection rules

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.13240v1
• Date: Mon, 26 Dec 2022 18:02:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-09 02:51:14.039042
• Title: Formation of dark excitons in monolayer transition metal dichalcogenides by a vortex beam: optical selection rules
• Title（参考訳）: 渦ビームによる単層遷移金属ジカルコゲナイド中の暗い励起子の形成:光学的選択規則
• Authors: Omadillo Abdurazakov, Chunqiang Li, Yun-Pil Shim
• Abstract要約: 我々は、スピン角運動量に加えて軌道角運動量を持つラゲール・ガウスビームを考え、単層遷移金属ジアルコゲナイド中の励起子を生成する。 我々の対称性の考察は、これらの高次の光ビームが長い寿命の暗黒励起子を作るために新しい道を開くことによって、暗黒励起子を作ることができることを示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.12891210250935148
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Monolayer transition metal dichalcogenides host tightly-bound excitons, which dominate their optoelectronic response even at room temperatures. Light beams are often used to study these materials with the polarization - often termed as the spin angular momentum of the light - providing the mechanism for exciting excitonic states. Light beams, however, can also carry an orbital angular momentum by creating helical structures of their phase front. In this work, we consider a Laguerre-Gaussian beam possessing an orbital angular momentum in addition to the spin angular momentum to create excitons in monolayer transition metal dichalcogenides. We derive optical selection rules that govern the allowed transitions to various exciton series using symmetry arguments. Our symmetry considerations show that we can create dark excitons using these high-order optical beams opening up new avenues for creating long-lived dark excitons with the potential of exploiting them in quantum information processing and storage.
• Abstract（参考訳）: 単層遷移金属ジアルコゲナイドは、室温でも光電子反応を支配的な励起子を強く結合する。 光線は、これらの物質を偏光(しばしば光のスピン角運動量と呼ばれる)で研究するのによく使われ、励起励起状態のメカニズムを提供する。 しかし、光線は位相前方のヘリカル構造を作ることで軌道角運動量を運ぶことができる。 本研究では, スピン角運動量に加えて軌道角運動量を有するラゲール・ガウシアンビームを考察し, 単層遷移金属ジカルコゲナイド中の励起子を生成する。 我々は、対称性の引数を用いて様々な励起子級数への許容遷移を制御する光学選択規則を導出する。 我々の対称性の考察は、これらの高次光ビームを用いて暗黒励起子を生成できることを示し、量子情報処理と記憶においてそれらを活用する可能性を秘めている。

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