論文の概要: Superradiance of strongly interacting dipolar excitons in moiré quantum materials
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.08891v1
- Date: Fri, 11 Oct 2024 15:08:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-10-30 21:26:05.836829
- Title: Superradiance of strongly interacting dipolar excitons in moiré quantum materials
- Title（参考訳）: モアレ量子材料における強相互作用性双極子励起子の超輝度
- Authors: Jan Kumlin, Ajit Srivastava, Thomas Pohl,
- Abstract要約: 本研究では,モイア格子の深部波長特性から生じるモイア励起子の共振特性について検討した。
以上の結果から, 層間モワール励起体は, 強く相互作用する多体系において, 協調的な光学現象を探索するためのユニークなプラットフォームとなることが示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.08192907805418582
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Moir\'e lattices created in two-dimensional heterostructures exhibit rich many-body physics of interacting electrons and excitons and, at the same time, suggest promising optoelectronic applications. Here, we study the cooperative radiance of moir\'e excitons that is demonstrated to emerge from the deep subwavelength nature of the moir\'e lattice and the strong excitonic onsite interaction. In particular, we show that the static dipole-dipole interaction between interlayer excitons can strongly affect their cooperative optical properties, suppressing superradiance of disordered states while enhancing superradiance of ordered phases of moir\'e excitons. Moreover, we show that doping permits direct control of optical cooperativity, e.g., by generating supperradiant dynamics of otherwise subradiant states of excitons. Our results show that interlayer moir\'e excitons offer a unique platform for exploring cooperative optical phenomena in strongly interacting many-body systems, thus, holding promise for applications in quantum nonlinear optics.
- Abstract（参考訳）: 2次元のヘテロ構造で生成されるモワーイ格子は相互作用する電子と励起子のリッチな多体物理学を示し、同時に有望な光電子応用を示唆している。
そこで,本研究では,モーアエ格子の深いサブ波長特性と強い励起オンサイト相互作用から生じるモアエ励起子の協調放射率について検討する。
特に, 層間励起子間の静的双極子-双極子相互作用がそれらの協調光学特性に強く影響し, モアレエ励起子の秩序相の超放射性を高めつつ, 乱れ状態の超放射性を抑制することを示した。
さらに,ドーピングは励起子のサブラジカル状態の超ラジカルダイナミクスを発生させることにより,光学的協調性の直接制御を可能にすることを示す。
以上の結果から,分子間相互作用が強く相互作用する多体系における協調光学現象を探索するためのユニークなプラットフォームとして,分子間モワールエキシトンが提供され,量子非線形光学への応用が期待できることが示された。
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