Автор сделал все очень грамотно, на вопросы выслал учебный материал, ответил на все комментарии к заказу. Спасибо за сотрудничество!
Информация о работе
Подробнее о работе
ИССЛЕДОВАНИЕ КВАНТОВЫХ ФЛУКТУАЦИЙ ЭКСИТОННЫХ ПОЛЯРИТОНОВ В ПОЛУПРОВОДНИКОВОМ МИКРОРЕЗОНАТОРЕ
- 94 страниц
- 2016 год
- 154 просмотра
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
Мы изучили квантово-механические корреляционные функции первого и второго порядков. Сравнительный анализ квазиклассического и квантово-механического описание экситонов и фотонов показал, что при небольших интенсивностях накачки они предсказывают одну и ту же величину. Однако при бистабильности нами была выявлена критическая точка, где происходит резкий рост среднего квантово-механического значения поля экситонов или фотонов вплоть до верхней ветки бистабильности. Это было объяснено нами качественно как смещение порога петли гистерезиса и “туннелирование” поля из нижней ветки бистабильности на верхнюю ветку до характерной для бистабильности переходной точки. Это связано с тем, что для перехода из одной стационарной точки петли бистабильности в другую под действием шума нужно, что бы поле накачки возрастала медленнее, чем это характерное время. В дальнейшем мы хотим, рассчитать время “туннелирование” (этот анализ был сделан,например, в работе [28], но в области квантовой оптики).
Анализ второго момента корреляционный функции показал, что в области отсутствии бистабальности экситоны антигруппированы. А в области существование бистабильности, наблюдается при низких накачках группировка экситонов и фотонов, а в области критической точки наблюдается эффект гигантской группировки. При повышении поля и преодоление этого режима состояния приходят к когерентным, а в дальнейшем в область антигруппировки.
Данные результаты оригинальны и актуальны в физики поляритонов, подобные исследования ведут группа Кавокина, однако они рассматривают квантовые эффекты для линейных моделей поляритонов [30]. В дальнейшем мы хотим исследовать систему на запутанность между фотонами и экситонами. Учесть в гамильтониане модели, лапласиан. Изучить запутанность внутри рассеянных поляритонов (“сигнальных” и “холостых”) а так же между экситонами и фотонами вследствие этого рассеивания. Рассчитать время перехода между ветками бистабильности за критической точкой, обнаруженной в данном исследовании.
Целью настоящего исследования является изучение квантовых флуктуаций в системе экситонных поляритонов, формируемых в полупроводниковом микрорезонаторе (рисунок 1.1.). Мотивацией к данной работе послужил бурный рост интереса современного научного общества к квантовым технологиям и физике поляритонов. Работа велась в научной группе проф. Алоджанца, совместно с аспирантом ВлГУ С.С. Демирчяном, так же физика полученных результатов обсуждалась с к.ф.-м.н., доц. каф. ФиПМ Честновом И.Ю. Данная работа оригинальна по своим результатам в области квантовой статистики поляритонов с учетом нелинейности.
Рассматриваемая модель экситонных поляритонов состоит из экситонов и фотонов, находящихся в режиме сильной связи и образующих двумерные экситон-поляритоны [1] в полупроводниковом микрорезонаторе (рисунок 1.1.). В данной модели учитывается сильная диссипация обеих подсистем, а также нелинейность керровского типа [2] для экситонной моды, возникающая из-за упругого экситон-экситонного рассеяния. Стационарное решение в системе поддерживается за счет когерентной лазерной накачки.
Обнаруженные явления квантового “туннелирования” важны в понимании роли квантовых шумов на поляритонную бистабильность. Так же мы изучили неклассическое поведение экситонов и фотонов. Данная часть работы важна для понимания квантовых состояний спонтанного излучения поляритонов, и может в дальнейшем применяться в области квантовой информатике, интегральной оптики.
1) Пекар. С.И. Добавочные световые волны в кристаллах и экситонное поглощение// УФН. — 1962. — Т. 77. – Вып. 2. – С. 309 – 319.
2) Тимофеев В.Б. Бозе-конденсация экситонных поляритонов в микрорезонаторах.//Физика и техника полупроводников. —2012. —Т. 46, Вып. 7, С. 865-883.
3) Гросс Е.Ф. Новые исследования по экситонному поглощению света. //Доклады Академии Наук.—1957. — № 12. С. 21-22.
4) Белявский В.И. Экситоны в низкоразмерных структурах//Cоровский образовательный журнал. —1997. — №5.-C.88-92.
5) Шалимов К.В. Физика полупроводников. М.: Энергоатомиздат, —1985. — 392 с., ил.
6) Днепровский В.C. Экситоны перестают быть экзотическими квазичастицами// Соровский образовательный журнал. —2000. — Т. 6, №8. — С. 88—92.
7) Скалли М. О. Зубайри М. С. Квантовая оптика: Пер. с англ./Под ред. В. В. Самарцева. − М.: Физматлит, —2003. — 512 с.
8) Мандель Л. Вольф. Э Оптическая когерентность и квантовая оптика: Пер. с англ./ Под ред. В.В.Самарцева. – М.: Физматлит,—2000. — 896 с.
9) Лэкс М. Флуктуации и когерентные явления: Пер. с англ./Под ред. С.П. Малышенко., М., —1974. — 299 с.
10) Калачев А.А. Спонтанное параметрическое рассеяние и задачи кванто-вой информатики: учеб.метод. пос.—Казань: Казан.ун-т, —2012. — 45 с.: ил.
11) Глаубер Р. Оптическая когерентность и статистика фотонов, в кн.: Квантовая оптика и квантовая радиофизика, пер. с англ. и франц., М., . —1966. — 187с.
12) Клышко Д.Н. Неклассический свет//УФН. — 1996 .— том 166, №6, С. 613-638.
13) Хакен Г. Синергетика: иерархия неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах. М.: Мир. —1985. — 424с.
14) Kavokin A.V., Baumberg J.J., Malpuech G., Laussy F.P. Microcavities Springer Series in Solid-State Sciences. . — 2007. — 429p.
15) Moskalenko S.A., Snoke D.W. Bose-Einstein condensation of excitons and biexcitons and coherent nonlinear optics with excitons//Springer Series in Solid-State Sciences. — 2005. — 415p.
16) Elisabeth Giacobino, Jean-Philippe Karr, Augustin Baas Quantum coherent effects in cavity exciton polariton systems// Solid State Communications — 2005. — 134, 97 — 106pp.
17) Walls D.F., Milburm G.J.: Quantum optics. Springer Science and Business Media. — 2007.— 370p.
18) Baas A., Karr J. Ph., and Giacobino E. Polaritonic Bistability in Semiconductor Microcavities// PhysicalReviewA. – 2013. —Vol. 69,No.2, 1 —8pp.
19) CarusottoI. andCiuti. C. Probing Microcavity Polariton Superfluidity through Resonant Rayleigh Scattering// Physical Review Letters — 2004. —Vol.93, No.16, 166401-1 —166401-4pp.
20) Drummond P.D, McNeil K.J. and Walls D.F.Non-equilibrium Transitions in Sub/Second Harmonic Generation// Optica Acta, — 1981. — vol.27, No.2, 211 —225pp.
21) Drummond P.D. and Walls D.F.,//Physics A.: Math. Gen. (13), — 1980.—Vol. 13б No.2, 725—741pp.¬
22) Yulin A.V., Egorov O.A., Lederer F. and Skryabin D.V. Dark polariton solitons in semiconductor microcavities// Physical Review A.— 2008. —Vol.78, No.6, 061801-1 — 061801-4pp.
23) Sanvito D, Timofeev V. Exciton Polaritons in Microcavities.Springer Series in Solid-State Sciences. — 2012.—415p.
24) Gilchrist A.,Drummond P.D., Gardiner C.W.Positive P representation: Application and validity// Physical Review Letters— 1997. —Vol.55, No.4, 3014—3032pp.
25) Lugiato L.A., Oldano C., Fabre C., Giacobino E., Self-Pulsing and Chaos in Optical Parametric Oscillators. // Physical Review Letters— 1988. —Vol.10, No.8, 959—977pp.
26) EyobA. Sete, SumantaDas and EleuchH.External-field effect on quantum features of radiation emitted by a quantum well in a microcavity// Physical ReviewA.— 2011. — Vol.83,No.2,1106 —1116pp.
27) Chaturvedi S., GardinerC.W., MathesonI.S., and Walls D.F. Stochastic Analysis of a Chemical Reaction with Spatial and Temporal Structures// Journal of Statistical Physics— 1977. —Vol.17, No.6, 469— 489pp.
28) Kinsler P. and Drummond P.D.Quantum dynamics of the parametric oscillator// Physical ReviewA.— 1991. — Vol.43, No. 11, 6194 — 6208pp.
29) Frank Jahnke, Christopher Gies, Marc Asmann et al. Giant photon bunching, superradiant pulse emission and excitation trapping in quantum-dot nanolasers / Frank Jahnk, Christopher Gies, Marc Asmann, Manfred Bayer, H.A.M. Leymann, Alexander Foerster, Jan Wiersig, Christian Schneide, Martin Kamp and SvenHofling //Nature Communication— 2016. — Vol.7, No.11, 1-7pp.
30) Yuri G. Rubo, Alexandra Sheremet, Alexey KavokinSecond-order correlations in an exciton-polariton Rabi oscillator// Physical Review Letters— 2016. —Vol.93, No.11, 1 —4pp.
31) Risken H..: The Fokker-Planck equation methods of solution and applications. Springer Series in Synergetic — 1989. — 472p.
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
