Publication

Crossover from exciton to biexciton polaritons in semiconductor microcavities

Benoît Marie Joseph Deveaud, Ursula Oesterle, Jean-Louis Staehli, Cristiano Ciuti, Michele Saba
2000
Journal Articles

Résumé

Pump-probe measurements in a microcavity containing a quantum well show that a population of circularly polarized (sigma(+)) excitons can completely inhibit the transition to sigma(-) one-exciton states by transferring the oscillator strength to the biexcitonic resonance. With increasing pump intensity the linear exciton-polariton doublet evolves into a triplet polariton structure and finally into a shifted biexciton-polariton doublet. A theoretical model of interacting excitons demonstrates that the crossover from exciton to biexciton polaritons is driven by three-exciton Coulomb correlation.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/d3c99406-dc21-43b2-8b69-a20541e7cb7e

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Concepts associés (13)

Exciton

vignette|Représentation schématique d'un exciton de Frenkel, dans un cristal (points noirs). Un exciton est, en physique, une quasi-particule que l'on peut voir comme une paire électron-trou liée par des forces de Coulomb. Une analogie souvent utilisée consiste à comparer l'électron et le trou respectivement à l'électron et au proton d'un atome d'hydrogène. Ce phénomène se produit dans les semi-conducteurs et les isolants. En 2008, le premier dispositif électronique basé sur des excitons a été démontré, fonctionnant à des températures cryogéniques.

Polarisation circulaire

La polarisation circulaire d'un rayonnement électromagnétique est une polarisation où la norme du vecteur du champ électrique ne change pas alors que son orientation change selon un mouvement de rotation. En électrodynamique la norme et la direction d'un champ électrique sont représentés par un vecteur comme on peut le voir dans l'animation ci-contre. Dans le cas d'une onde polarisée circulairement, les vecteurs d'un champ électrique, à un point donné dans l'espace, décrivent un cercle en fonction du temps.

Polariton

Les polaritons sont des quasiparticules issues du couplage fort entre une onde lumineuse et une onde de polarisation électrique. Plusieurs cas de figure sont possibles : L'onde de polarisation est un phonon optique, c’est-à-dire essentiellement l'oscillation mécanique de deux atomes de charge opposée à l'intérieur d'un cristal. Les polaritons phononiques ont été beaucoup étudiés par la spectroscopie Raman dans les années 1970 - 80 et ont permis de mesurer la constante diélectrique à haute fréquence dans les semiconducteurs.

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