論文の概要: Multimode Phonon-Polaritons in Lead-Halide Perovskites in the Ultrastrong Coupling Regime
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.04505v2
- Date: Thu, 02 Oct 2025 08:51:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-03 14:32:17.026124
- Title: Multimode Phonon-Polaritons in Lead-Halide Perovskites in the Ultrastrong Coupling Regime
- Title（参考訳）: 超強結合領域における鉛ハロゲン化ペロブスカイト中の多モードフォノンポラリトン
- Authors: Dasom Kim, Jin Hou, Geon Lee, Ayush Agrawal, Sunghwan Kim, Hao Zhang, Di Bao, Andrey Baydin, Wenjing Wu, Fuyang Tay, Shengxi Huang, Elbert E. M. Chia, Dai-Sik Kim, Minah Seo, Aditya D. Mohite, David Hagenmüller, Junichiro Kono,
- Abstract要約: フォノンは超伝導、ラマン散乱、対称性破壊相を含む基本的な固体現象において中心的な役割を果たす。
ここでは, マルチモード超強光-物質結合を実現し, 理論的にはフォノン放出の変調を示す。
この研究は、光ハーヴェスティングおよび発光技術のための音速特性の工学的経路を確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.884781854189042
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Phonons play a central role in fundamental solid-state phenomena, including superconductivity, Raman scattering, and symmetry-breaking phases. Harnessing phonons to control these effects and enable quantum technologies is therefore of great interest. However, most existing phonon control strategies rely on external driving fields or anharmonic interactions, limiting their applicability. Here, we realize multimode ultrastrong light--matter coupling and theoretically show the modulation of phonon emission. This regime is realized by coupling two optical phonon modes in lead halide perovskites to a nanoslot array functioning as a single-mode cavity. The small mode volume of the nanoslots enables high coupling strengths in the phonon-polariton system. We show theoretically that the nanoslot resonator mediates an effective interaction between phonon modes, leading to superthermal phonon bunching in thermal equilibrium between distinct modes. Our findings are well described by a multimode Hopfield model. This work establishes a pathway for engineering phononic properties for light-harvesting and light-emitting technologies.
- Abstract（参考訳）: フォノンは超伝導、ラマン散乱、対称性破壊相を含む基本的な固体現象において中心的な役割を果たす。
フォノンにこれらの効果を制御し、量子技術を有効化させることは、非常に興味深いことである。
しかし、既存のフォノン制御戦略のほとんどは外部の駆動場や無調波相互作用に依存し、適用性を制限する。
ここでは, マルチモード超強光-物質結合を実現し, 理論的にはフォノン放出の変調を示す。
この機構は、鉛ハロゲン化物ペロブスカイト中の2つの光フォノンモードを単一モードキャビティとして機能するナノスロットアレイに結合することによって実現される。
ナノスロットの小さなモード体積は、フォノン-ポラリトン系において高い結合強度を実現する。
理論上, ナノスロット共振器はフォノンモード間の効果的な相互作用を媒介し, 異なるモード間の熱平衡に超熱的フォノン束を形成することを示す。
この結果は多モードホップフィールドモデルによってよく説明されている。
この研究は、光ハーヴェスティングおよび発光技術のための音速特性の工学的経路を確立する。
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