論文の概要: Delayed Formation of Landau Polaritons in Phase-Resolved THz Spectroscopy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.29501v2
- Date: Wed, 05 Aug 2026 15:53:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-06 14:48:42.998922
- Title: Delayed Formation of Landau Polaritons in Phase-Resolved THz Spectroscopy
- Title（参考訳）: 位相分解型THz分光におけるランダウポラリトンの形成遅延
- Authors: Noureddine Charrouj, Yurii Ivonyak, Dmitriy Yavorskiy, Vladimir Y. Umansky, Jerzy Lusakowski, Wojciech Knap, Marcin Bialek,
- Abstract要約: GaAs/Al$_0.36$Ga$_0.64$As2次元電子ガスとFabry-Perotキャビティモードを結合させたランダウ偏光子を観測した。
サイクロトロン共鳴の励起直後のRabi発振は, 1つのキャビティ・ラウンドトリップ時間に対応する遅延後に開始されることが判明した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Strong light-matter coupling gives rise to polaritons through coherent and periodic energy exchange between electromagnetic cavity fields and material excitations. While this interaction is typically inferred from spectral mode splitting, its dynamics remain largely unexplored. Here, using phase-resolved terahertz time-domain spectroscopy, we observe Rabi oscillations of Landau polaritons formed by coupling the cyclotron resonance in a GaAs/Al$_{0.36}$Ga$_{0.64}$As two-dimensional electron gas with Fabry-Perot cavity modes. By employing cross-polarized spectroscopy and magnetic-field differential, we resolve the temporal beating of the cyclotron resonance oscillations. Remarkably, we find that the Rabi oscillations do not start immediately after excitation of the cyclotron resonance, but after a delay corresponding to one cavity round-trip time. This demonstrates that the strong-coupling regime sets up only after the formation of the cavity mode field. Our results provide direct insight into the dynamics of hybrid light-matter states in the THz regime.
- Abstract（参考訳）: 強い光-物質結合は、電磁空洞場と物質励起の間のコヒーレントかつ周期的なエネルギー交換を通じて偏光子を引き起こす。
この相互作用は典型的にはスペクトルモード分割から推測されるが、その力学はほとんど未解明のままである。
ここでは、位相分解テラヘルツ時間領域分光法を用いて、GaAs/Al$_{0.36}$Ga$_{0.64}$As2次元電子ガスとファブリー・ペロト空洞モードのシクロトロン共鳴を結合したランダウ偏光子のラビ振動を観察する。
クロス偏光分光法と磁場差法を用いることで、シクロトロン共鳴振動の時間的曲げを解消する。
顕著なことに、Rabiの発振はサイクロトロン共鳴の励起直後ではなく、1つのキャビティ・ラウンドトリップ時間に対応する遅延後に始まる。
このことは,キャビティモード場の形成後のみ,強い結合状態が成立することを示している。
以上の結果から, THz系におけるハイブリッド光物質状態のダイナミクスの直接的考察が得られた。
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