Theory of photonic crystal polaritons in periodically patterned multilayer waveguides

极化子 物理 光子晶体 激子极化 光子学 凝聚态物理 极化(电化学) 超材料 量子力学 化学 物理化学
作者
Simone Zanotti,Hai Son Nguyen,Momchil Minkov,Lucio Claudio Andreani,Dario Gerace
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:106 (11) 被引量:16
标识
DOI:10.1103/physrevb.106.115424
摘要

We present a formalism for studying the radiation-matter interaction in multilayered dielectric structures with active semiconductor quantum wells patterned with an in-plane periodic lattice. The theory is based on the diagonalization of the generalized Hopfield matrix, and it includes loss channels in a non-Hermitian formulation. Hybrid elementary excitations named photonic crystal polaritons arise in these systems, whose detailed dispersion and loss characteristics are shown to depend on material composition as well as on symmetry properties of the lattice. We show the generality of the approach by calculating polariton dispersions in very diverse material platforms, such as multilayered perovskite-based lattices or inorganic semiconductor heterostructures. As an application of the method, we show how to engineer lossless polariton modes through excitonic coupling to bound states in the continuum at either zero or finite in-plane wavevector, and discuss their topological properties. Detailed comparison with a semiclassical approach based on the scattering matrix method is provided, which allows to interpret the optical spectra in terms of polarization-dependent excitation of the different polariton branches. This work introduces an efficient and invaluably versatile numerical approach to engineer photonic crystal polaritons, with potential applications ranging from low-threshold lasers to symmetry-protected propagating modes of hybrid radiation-matter states.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
aaa完成签到,获得积分20
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
淡然一德完成签到,获得积分10
1秒前
斯文败类应助三水采纳,获得10
3秒前
小猪妈妈发布了新的文献求助10
3秒前
火星上的海亦完成签到 ,获得积分10
4秒前
humble发布了新的文献求助10
4秒前
由思琦发布了新的文献求助10
4秒前
xinL发布了新的文献求助10
6秒前
zyj完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
jingzhang完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
11秒前
英姑应助Jkaaaaaa采纳,获得10
11秒前
木又发布了新的文献求助10
13秒前
花球发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
Larluli发布了新的文献求助10
17秒前
乐乐应助化学把我害惨了采纳,获得10
18秒前
陳嘻嘻完成签到 ,获得积分10
19秒前
Gary完成签到,获得积分10
19秒前
SciGPT应助小木墩子采纳,获得10
20秒前
20秒前
21秒前
Wang完成签到,获得积分10
21秒前
文森特的向日葵完成签到,获得积分10
21秒前
花球完成签到,获得积分20
22秒前
李大宝发布了新的文献求助10
22秒前
王思文发布了新的文献求助10
22秒前
骏驰天下发布了新的文献求助10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Geist der Kunst und Kultur 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
丝光沸石活性位点定向调控及其二甲醚羰基化性能研究 500
Elgar Concise Encyclopedia of Research Methods in the Social Sciences 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7415292
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9018740
关于积分的说明 19212843
捐赠科研通 7046564
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3234121
关于科研通互助平台的介绍 2396540
邀请新用户注册赠送积分活动 2216371