論文の概要: Probing and control of guided exciton-polaritons in a 2D
semiconductor-integrated slab waveguide
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.12858v2
- Date: Thu, 28 Sep 2023 17:59:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-29 22:26:01.259975
- Title: Probing and control of guided exciton-polaritons in a 2D
semiconductor-integrated slab waveguide
- Title（参考訳）: 2次元半導体集積スラブ導波路における誘導励起子偏光子の探索と制御
- Authors: Valeriy I. Kondratyev, Dmitry V. Permyakov, Tatyana V. Ivanova, Ivan
V. Iorsh, Dmitry N. Krizhanovskii, Maurice S. Skolnick, Vasily Kravtsov, and
Anton K. Samusev
- Abstract要約: 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。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Guided 2D exciton-polaritons, resulting from the strong coupling of excitons
in semiconductors with non-radiating waveguide modes, provide an attractive
approach towards developing novel on-chip optical devices. These quasiparticles
are characterized by long propagation distances and efficient nonlinear
interaction but cannot be directly accessed from the free space. Here we
demonstrate a powerful approach for probing and manipulating guided polaritons
in a Ta2O5 slab integrated with a WS2 monolayer using evanescent coupling
through a high-index solid immersion lens. Tuning the nanoscale lens-sample gap
allows for extracting all the intrinsic parameters of the system. We also
demonstrate the transition from weak to strong coupling accompanied by the
onset of the motional narrowing effect: with the increase of exciton-photon
coupling strength, the inhomogeneous contribution to polariton linewidth,
inherited from the exciton resonance, becomes fully lifted. Our results enable
the development of integrated optics employing room-temperature
exciton-polaritons in 2D semiconductor-based structures.
- Abstract（参考訳）: 半導体中の励起子と非放射導波路モードとの強い結合から生じる導電性2次元励起子-ポーラリトンは、新しいオンチップ光デバイスの開発に魅力的なアプローチを提供する。
これらの準粒子は長い伝播距離と効率的な非線形相互作用によって特徴づけられるが、自由空間から直接アクセスすることはできない。
本稿では,高インデックス固体浸漬レンズによるエバネッセントカップリングを用いたWS2単層一体型Ta2O5スラブにおける導電性偏光子探索と操作のための強力なアプローチを示す。
ナノスケールのレンズ-サンプルギャップをチューニングすることで、システムのすべての固有パラメータを抽出することができる。
また, 運動収縮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: 励起子-光子結合強度の増加に伴い, 励起子共鳴から引き継いだ偏光子線幅への不均一な寄与が完全に持ち上げられる。
本研究では、2次元半導体構造における室温エキシトンポーラリトンを用いた集積光学の開発を可能にする。
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