論文の概要: Dark excitons and hot electrons modulate exciton-photon strong coupling in metal-organic optical microcavities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.14835v3
- Date: Mon, 27 May 2024 13:39:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-29 07:54:38.271905
- Title: Dark excitons and hot electrons modulate exciton-photon strong coupling in metal-organic optical microcavities
- Title（参考訳）: ダークエキシトンとホット電子は金属-有機光学マイクロキャビティにおけるエキシトン-フォトン強結合を調節する
- Authors: Pavel V. Kolesnichenko, Manuel Hertzog, Felix Hainer, Oskar Kefer, Jana Zaumseil, Tiago Buckup,
- Abstract要約: ポラリトンは、光による物質の強いハイブリッド化の結果として形成される。
彼らの理解は最重要事項であるが、光学分光学におけるその非絡み合いは、これまでは達成不可能であった。
ダークエキシトンは励起子-光子結合の強さに影響を与え、ファノ様の極性ゲインロススペクトルとして表される。
- 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: Polaritons, formed as a result of strong hybridization of matter with light, are promising for important applications including organic solar cells, optical logic gates, and qubits. Owing to large binding energies of Frenkel excitons (matter), strong matter-light coupling phenomena are possible at room temperature, high exciton densities, and even with low-quality-factor microcavities. In such cases, due to polaritons' high degree of delocalization, simultaneous effects from dark excitons and hot electrons may affect performance of potential devices. Their understanding, therefore, is of paramount importance, but their disentanglement in optical spectroscopy, however, thus far remained unattainable. Here, we overcome this challenge by careful and systematic analysis of transient polaritonic spectra, supported by analytical models. In doing so, we conclude that dark excitons affect the strength of exciton-photon coupling and manifest themselves as Fano-like polaritonic gain-loss spectra. Free electrons add additional loss component to and imprint a two-temperature dynamics on the polaritonic response. The developed general methodology can be applied to a variety of other microcavity structures. Our findings are significant for distinguishing polaritons and other excitations in studies of polariton-electron and plasmon-electron coupling phenomena as well as photonic control over photophysical and photochemical processes.
- Abstract（参考訳）: ポラリトンは、有機太陽電池、光論理ゲート、量子ビットなどの重要な応用に期待されている。
フレンケル励起体の大きな結合エネルギーにより、室温、高励起子密度、低品質のマイクロキャビティでも強い物質と光のカップリング現象が可能である。
このような場合、偏光子による高い非局在化のため、ダークエキシトンとホット電子の同時効果は、潜在的なデバイスの性能に影響を及ぼす可能性がある。
そのため、彼らの理解は最重要であるが、光学分光学におけるその混乱は、これまでは達成不可能なままであった。
ここでは、解析モデルにより支持される一過性極性スペクトルの慎重かつ体系的な分析により、この課題を克服する。
このようにして、暗黒励起子は励起子-光子結合の強さに影響を与え、ファノ様の偏光利得スペクトルとして表される。
自由電子は損失成分を付加し、極性反応に2温度のダイナミクスを印加する。
開発された一般的な手法は他の様々なマイクロキャビティ構造にも適用できる。
偏光子-電子・プラズモン-電子カップリング現象の研究や光物理・光化学プロセスの光制御において, 偏光子や他の励起物を区別することが重要である。
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