論文の概要: Terahertz electroluminescence from Dirac-Landau polaritons
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.07897v1
- Date: Tue, 11 Feb 2025 19:09:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-13 18:10:00.750157
- Title: Terahertz electroluminescence from Dirac-Landau polaritons
- Title（参考訳）: ディラック・ランダウ分極からのテラヘルツエレクトロルミネッセンス
- Authors: B. Benhamou-Bui, C. Consejo, S. S. Krishtopenko, S. Ruffenach, C. Bray, J. Torres, J. Dzian, F. Le Mardelé, A. Pagot, X. Baudry, S. V. Morozov, N. N. Mikhailov, S. A. Dvoretskii, B. Jouault, P. Ballet, M. Orlita, C. Ciuti, F. Teppe,
- Abstract要約: ディラック・ランダウ分極からの強いテラヘルツエレクトロルミネッセンスを報告した。
これは、刺激されたサイクロトロン放出と偏光子ベースのレーザーを達成するための大きなステップである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We report intense terahertz electroluminescence from Dirac-Landau polaritons, representing a major step toward achieving stimulated cyclotron emission and polariton-based lasers. By strongly coupling the cyclotron transitions of two-dimensional Dirac fermions in HgTe quantum wells with optical cavity modes, we observe efficient emission near the lasing threshold. This work demonstrates that polariton condensation, a process that bypasses the need for electronic population inversion, can significantly reduce the emission threshold compared to conventional mechanisms requiring high electric fields. Moreover, this concept unlocks the potential for stimulated emission in previously unsuitable narrow-gap semiconductors, as well as Dirac materials with non-equidistant Landau levels. These results open a new way for the development of compact, tunable terahertz lasers based on Landau polaritons, offering new opportunities for solid-state laser technology and applications in the terahertz gap.
- Abstract（参考訳）: 我々はディラック・ランダウ偏光子からの強いテラヘルツエレクトロルミネッセンスを報告し、サイクロトロンの励起と偏光子ベースのレーザーの実現に向けた大きなステップを示す。
HgTe量子井戸における2次元ディラックフェルミオンのサイクロトロン遷移と光学キャビティモードとを強く結合することにより、洗浄しきい値付近の効率的な放出を観測する。
この研究は、電子集団反転の必要性を回避した偏光子凝縮が、高電場を必要とする従来のメカニズムに比べて発光閾値を著しく減少させることを示した。
さらに、この概念は、それまで不適当であった狭ギャップ半導体や、非等価ランダウ準位を持つディラック材料において、励起放出の可能性を解き放つ。
これらの結果はランダウ偏光子に基づく小型の波長可変テラヘルツレーザーの開発のための新しい手法を開き、固体レーザー技術とテラヘルツギャップの応用の新たな機会を提供する。
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