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Superfluido polaritón

Se predice que el superfluido de polaritones es un estado del sistema excitón-polaritones que combina las características de los láseres con las de los excelentes conductores eléctricos. [1] [2] Los investigadores buscan este estado en una microcavidad óptica de estado sólido acoplada con excitones de pozo cuántico . La idea es crear un conjunto de partículas conocidas como excitón-polaritones y atraparlas. [3] El comportamiento de las ondas en este estado da como resultado un haz de luz similar al de un láser, pero posiblemente más eficiente energéticamente.

A diferencia de los superfluidos tradicionales que necesitan temperaturas de aproximadamente ~4 K, el superfluido de polaritones podría, en principio, ser estable a temperaturas mucho más altas, y pronto podría demostrarse a temperatura ambiente. [4] Alberto Amo y sus colaboradores informaron evidencia de la superfluidez de polaritones en [5] , basándose en la dispersión suprimida de los polaritones durante su movimiento.

Aunque varios otros investigadores están trabajando en el mismo campo, [6] [7] la terminología y las conclusiones no son completamente compartidas por los diferentes grupos. En particular, las propiedades importantes de los superfluidos , como la viscosidad cero , y de los láseres , como la coherencia óptica perfecta , son un tema de debate. [8] [9] Aunque, hay una indicación clara de vórtices cuantificados cuando el haz de bombeo tiene momento angular orbital . [10] Además, también se ha demostrado una evidencia clara del movimiento superfluido de polaritones, en términos del criterio de Landau y la supresión de la dispersión de los defectos cuando la velocidad del flujo es más lenta que la velocidad del sonido en el fluido. [11] Los mismos fenómenos se han demostrado en un fluido polaritón de excitones orgánicos, lo que representa el primer logro de superfluidez a temperatura ambiente de un fluido híbrido de fotones y excitones. [12]

Véase también

Referencias

  1. ^ Byrnes T, Kim NY, Yamamoto Y (2014). "Condensados ​​de excitón-polaritón" . Nature Physics . 10 (11): 803–813. arXiv : 1411.6822 . Código Bibliográfico : 2014NatPh..10..803B. doi : 10.1038/nphys3143. S2CID  : 118545281.
  2. ^ Sanvitto D, Kéna-Cohen S (2016). "El camino hacia los dispositivos polaritónicos". Nature Materials . 15 (10): 1061–1073. Código Bibliográfico :2016NatMa..15.1061S. doi :10.1038/nmat4668. PMID  27429208.
  3. ^ R. Balili; et al. (2007). "Condensación de Bose-Einstein de polaritones de microcavidades en una trampa". Science . 316 (5827): 1007–10. Bibcode :2007Sci...316.1007B. doi :10.1126/science.1140990. PMID  17510360. S2CID  2682022.
  4. ^ Morgan Kelly. "Investigadores de Pitt crean una nueva forma de materia". Universidad de Pittsburgh . Archivado desde el original el 25 de mayo de 2007. Consultado el 31 de mayo de 2007 .
  5. ^ Amo, Alberto; Lefrère, Jérôme; Pigeon, Simon; Adrados, Claire; Ciuti, Cristiano; et al. (2009-09-20). "Superfluidez de polaritones en microcavidades de semiconductores". Nature Physics . 5 (11): 805–810. arXiv : 0812.2748 . Bibcode :2009NatPh...5..805A. doi : 10.1038/nphys1364 . ISSN  1745-2473.
  6. ^ Jacek Kasprzak (2006). "Condensación de polaritones de excitones" (PDF) . Universidad Joseph Fourier - Grenoble I.
  7. ^ Hui Deng (2006). «Condensación dinámica de polaritones de microcavidades semiconductoras» (PDF) . Universidad de Stanford . Archivado desde el original (PDF) el 8 de marzo de 2007. Consultado el 15 de octubre de 2007 .
  8. ^ Cancellieri, E.; Marchetti, FM; Szymańska, MH; Tejedor, C. (2010). "Superflujo de polaritones impulsados ​​resonantemente contra un defecto". Phys. Rev. B . 82 (224512): 224512. arXiv : 1009.3120 . Código Bibliográfico :2010PhRvB..82v4512C. doi :10.1103/PhysRevB.82.224512. S2CID  118458289.
  9. ^ Pinsker, F. (2017). "Más allá de la superfluidez en condensados ​​de Bose-Einstein fuera de equilibrio". New Journal of Physics . 19 (113046): 113046. arXiv : 1611.03430 . Bibcode :2017NJPh...19k3046P. doi :10.1088/1367-2630/aa9561. S2CID  119076087.
  10. ^ D. Sanvitto; et al. (2010). "Corrientes persistentes y vórtices cuantificados en un superfluido de polaritones". Nature Physics . 6 (7): 527–533. arXiv : 0907.2371 . Bibcode :2010NatPh...6..527S. doi :10.1038/nphys1668. S2CID  119278255.
  11. ^ A. Amo; et al. (2009). "Superfluidez de polaritones en microcavidades de semiconductores". Nature Physics . 5 (11): 805–810. arXiv : 0812.2748 . Código Bibliográfico :2009NatPh...5..805A. doi :10.1038/nphys1364. S2CID  56339602.
  12. ^ G. Lerario; et al. (2017). "Superfluidez a temperatura ambiente en un condensado de polaritón". Nature Physics . ed. en línea. (9): 837–841. arXiv : 1609.03153 . Código Bibliográfico :2017NatPh..13..837L. doi :10.1038/nphys4147. S2CID  119298251.

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