Дрожащее движение таммовских поляритонов в магнитном поле
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, госзадание, 122040800257- 5
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, госзадание ВлГУ, FZUN-2024-0019
Российский научный фонд, 23-12-00142
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Программа стратегического академического лидерства "Приоритет-2030"
Седов Е.С.1,2, Глазов М.М.3, Кавокин А.В.1,4
1Лаборатория оптики спина им. И.Н. Уральцева Санкт-Петербургского государственного университета, Санкт-Петербург, Россия
2Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых, Владимир, Россия
3Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
4Международный центр теоретической физики им. А.А. Абрикосова, Московский физико-технический институт, Долгопрудный, Россия
Поступила в редакцию: 16 мая 2024 г.
В окончательной редакции: 16 мая 2024 г.
Принята к печати: 29 июля 2024 г.
Выставление онлайн: 25 октября 2024 г.
Теоретически исследовано дрожащее движение (циттербевегунг - zitterbewegung) таммовских поляритонных состояний на границе двух многослойных бинарных гетероструктур с перекрывающимися запрещенными зонами, принадлежащих к точечной группе симметрии C3v и поддерживающих экситонный резонанс. Дрожащее движение состоит в осцилляциях траектории таммовского состояния по мере его распространения в плоскости границы раздела. Продемонстрирована возможность управления характеристиками дрожащего движения, в том числе периодом и амплитудой осцилляций, при помощи внешнего магнитного поля, приложенного в геометрии Фарадея. Ключевые слова: таммовские состояния, дрожащее движение, zitterbewegung, экситон-поляритоны, спин-орбитальное взаимодействие.
- В.М. Агранович, В.Л. Гинзбург. Кристаллооптика с учетом пространственной дисперсии и теория экситонов (Наука, М., 1965)
- A. Kavokin, J.J. Baumberg, G. Malpuech, F.P. Laussy. Microcavities (Oxford University Press, Oxford, UK, 2011)
- E. Sedov, M. Glazov, A. Kavokin. Phys. Rev. Appl., 17 (2), 024037 (2022). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.17.024037
- И.Е. Тамм. ЖЭТФ, 3, 34 (1933)
- М.Р. Владимирова, А.В. Кавокин. ФТТ, 37 (7), 2163 (1995). [M.R. Vladimirova, A.V. Kavokin. Phys. Solid State, 37 (7), 1178 (1995)]
- H.Y. Dong, J. Wang, K.H. Fung. Opt. Lett., 38 (24), 5232 (2013). DOI: 10.1364/OL.38.005232
- A.V. Kavokin, I.A. Shelykh, G. Malpuech. Phys. Rev. B, 72 (23), 233102 (2005). DOI: 10.1103/PhysRevB.72.233102
- A. Askitopoulos, L. Mouchliadis, I. Iorsh, G. Christmann, J.J. Baumberg, M.A. Kaliteevski, Z. Hatzopoulos, P.G. Savvidis. Phys. Rev. Lett., 106 (7), 076401 (2011). DOI: 10.1103/PhysRevLett.106.076401
- E.S. Sedov, I.V. Iorsh, S.M. Arakelian, A.P. Alodjants, A. Kavokin. Phys. Rev. Lett., 114 (23), 237402 (2015). DOI: 10.1103/PhysRevLett.114.237402
- E.S. Sedov, E.D. Cherotchenko, S.M. Arakelian, A.V. Kavokin. Phys. Rev. B, 94 (12), 125309 (2016). DOI: 10.1103/PhysRevB.94.125309
- F. Biancalana, L. Mouchliadis, C. Creatore, S. Osborne, W. Langbein. Phys. Rev. B, 80 (12), 121306 (2009). DOI: 10.1103/PhysRevB.80.121306
- G. Panzarini, L.C. Andreani, A. Armitage, D. Baxter, M.S. Skolnick, V.N. Astratov, J.S. Roberts, A.V. Kavokin, M.R. Vladimirova, M.A. Kaliteevski. Phys. Rev. B, 59 (7), 5082 (1999). DOI: 10.1103/PhysRevB.59.5082
- G. Breit. Proc. National Academy of Sciences, 14, 553 (1928). DOI: 10.1073/pnas.14.7.553
- E. Schrodinger. Berliner Ber., 418--428 (1930)
- W. Zawadzki. Phys. Rev. B, 72 (8), 085217 (2005). DOI: 10.1103/PhysRevB.72.085217
- M. Merkl, F.E. Zimmer, G. Juzeli\=unas, P. Ohberg. Europhys. Lett., 83 (5), 54002 (2008). DOI: 10.1209/0295-5075/83/54002
- F. Dreisow, M. Heinrich, R. Keil, A. Tunnermann, S. Nolte, S. Longhi, A. Szameit. Phys. Rev. Lett., 105 (14), 143902 (2010). DOI: 10.1103/PhysRevLett.105.143902
- T.M. Rusin, W. Zawadzki. Phys. Rev. B, 76 (19), 195439 (2007). DOI: 10.1103/PhysRevB.76.195439
- E. Sedov, I. Sedova, S. Arakelian, A. Kavokin. Opt. Lett., 46 (8), 1836--1839 (2021). DOI: 10.1364/OL.418337
- E.S. Sedov, Y.G. Rubo, A.V. Kavokin. Phys. Rev. B, 97 (24), 245312 (2018). DOI: 10.1103/PhysRevB.97.245312
- E.S. Sedov, I.E. Sedova, S.M. Arakelian, A.V. Kavokin. New J. Phys., 22 (8), 083059 (2020). DOI: 10.1088/1367-2630/aba731
- И.Е. Седова, Е.С. Седов, С.М. Аракелян, А.В. Кавокин. Известия РАН. Серия физическая, 84 (12), 1712--1718 (2020). DOI: 10.31857/S0367676520120339 [I.E. Sedova, E.S. Sedov, S.M. Arakelian, A.V. Kavokin. Bull. Russ. Acad. Sci.: Physics, 84 (12), 1453--1458 (2020). DOI: 10.3103/S1062873820120333]
- S. Lovett, P.M. Walker, A. Osipov, A. Yulin, P.U. Naik, C.E. Whittaker, I.A. Shelykh, M.S. Skolnick, D.N. Krizhanovskii. Light. Sci. Appl., 12, 126 (2023). DOI: 10.1038/s41377-023-01162-x
- С.А. Тарасенко, А.В. Пошакинский, Е.Л. Ивченко, И. Степанов, М. Эрсфельд, М. Лепса, Б. Бешотен. Письма в ЖЭТФ, 108 (5), 348 (2018). DOI: 10.1134/S0370274X18170083 [S.A. Tarasenko, A.V. Poshakinskiy, E.L. Ivchenko, I. Stepanov, M. Ersfeld, M. Lepsa, B. Beschoten. JETP Lett., 108 (5), 326--328 (2018). DOI: 10.1134/S0021364018170022]
- O.V. Gogolin, V.A. Tsvetkov, E.G. Tsitsishvili. JETP, 60 (3), 593 (1984)
- Б.Б. Кричевцов, Р.В. Писарев, А.А. Ржевский, Х.-Ю. Вебер. Письма в ЖЭТФ, 69 (5), 514 (1999). [B.B. Krichevtsov, R.V. Pisarev, A.A. Rzhevski, H.-J. Weber. JETP Lett., 69 (7), 551 (1999)]
- T. Godde, M.M. Glazov, I.A. Akimov, D.R. Yakovlev, H. Mariette, M. Bayer. Phys. Rev. B, 88 (15), 155203 (2013). DOI: 10.1103/PhysRevB.88.155203
- L.V. Kotova, V.N. Kats, A.V. Platonov, V.P. Kochereshko, R. Andre, L.E. Golub. Phys. Rev. B, 97 (12), 125302 (2018). DOI: 10.1103/PhysRevB.97.125302
- P. Yeh. J. Opt. Soc. Am., 69 (5), 742 (1979). DOI: 10.1364/JOSA.69.000742
- D.W. Berreman. J. Opt. Soc. Am., 62 (4), 502 (1972). DOI: 10.1364/JOSA.62.000502
- W. Xu, L.T. Wood, T.D. Golding. Phys. Rev. B, 61 (3), 1740 (2000). DOI: 10.1103/PhysRevB.61.1740
- N.C. Passler, A. Paarmann. J. Opt. Soc. Am. B, 34 (10), 2128 (2017). DOI: 10.1364/JOSAB.34.002128
- G.D. Landry, T.A. Maldonado. Appl. Opt., 35 (30), 5870 (1996). DOI: 10.1364/AO.35.005870
- E.S. Sedov, M.M. Glazov, P.G. Lagoudakis, A.V. Kavokin. Phys. Rev. Research, 6 (2), 023220 (2024). DOI: 10.1103/PhysRevResearch.6.023220
- N.C. Passler, M. Jeannin, A. Paarmann. Phys. Rev. B, 101 (16), 165425 (2020). DOI: 10.1103/PhysRevB.101.165425
- M. Kaliteevski, I. Iorsh, S. Brand, R.A. Abram, J.M. Chamberlain, A.V. Kavokin, I.A. Shelykh. Phys. Rev. B, 76 (16), 165415 (2007). DOI: 10.1103/PhysRevB.76.165415
- K.V. Kavokin, I.A. Shelykh, A.V. Kavokin, G. Malpuech, P. Bigenwald. Phys. Rev. Lett., 92 (1), 017401 (2004). DOI: 10.1103/PhysRevLett.92.017401
- M.M. Glazov, F. Dirnberger, V.M. Menon, T. Taniguchi, K. Watanabe, D. Bougeard, J.D. Ziegler, A. Chernikov. Phys. Rev. B, 106 (12), 125303 (2022). DOI: 10.1103/PhysRevB.106.125303