Leiðni í skertum víddum fyrir sterk tengsl ljóss og efnis - verkefni lokið
Fréttatilkynning verkefnisstjóra
Í núverandi 'Excellence' verkefninu þróuðum við áfram þau rannsóknarsvið sem varða agnaflutning í einvíðum og tvívíðum kerfum undir sterkri ljóss- og efnisvíxlverkun.
Kerfin sem við einblíndum á voru III-V og II-VI hálfleiðara skammtaörhol með innbyggðum skammtabrunnum, og blendin málm hálfleiðara virki gerð úr tvívíðum örgeislaholum þakin málmstöpum af ýmsum formum. Við skoðuðum sérstaklega ljósspunatækni, hina ljósfræðilegu hliðstæðu rafeindaspunatækni, þar sem upplýsingar eru geymdar og bornar í skautun ljóseinda og geta verið skrifaðar í spuna örvunarástanda viðkomandi efnis. Upplýsingunum má þá stjórna á nano stærðarskala og lesa aftur í formi skautaðra ljóseinda úr geislun kerfisins, sem leggur grunn að nýrri ljósrafeindatækni í míkróskala örkerfum byggðum á ljósspuna áhrifum líkt og Aharonov-Bohm skammta (geisla) kljúfa, ljósskauteinda Josephson nema, og ljósskauteinda rökrásum. Við rannsökuðum einnig áhrif ljósskauteinda ofurstraumefnis á frjálsar leiðnirafeindir í hálfleiðara örgeislaholum, sem er afar mikilvægt til að útskýra aðgerðarfræði rafknúinna ljósskauteindaleysa. Að lokum, höfum við skoðað flutningseiginleika rafsegulssviðsklæddra (e. dressed states) einvíðra og tvívíðra rafeinda í hefðbundnum og Dirac rafeindakerfum. Þessi kennilega eðlisfræðirannsókn var gerð í sterku samstarfi með alþjóðlegum rannsóknarhópum í sterkri víxlverkun ljóss og efnis. Niðurstöður rannsóknarinnar má nýta í sviði nanórafeindatækni, ljósrafeindatækni, og ljósbundinnar upplýsingatækni.
English:
During the current Excellence project we further developed the research fields of transport properties of 1D and 2D systems in the regime of strong light- matter coupling. The main objects under study were III-V and II-VI quantum microcavities with embedded quantum wells (QWs) and hybrid metal- semiconductor structures composed of planar microcavities covered by metallic mesas of different geometries. In particular, we explored the domain of Spinoptronics - the optical counterpart of Spintronics, where the information which is ultimately carried by the polarisation of photons, can be encoded in the spin state of the material excitations, manipulated on the nanoscale, and redelivered in the form of polarised photons and proposed the designs of new opto-electronic and microelectronic devices based on the light-induced spin effects including the Aharonov-Bohm quantum splitters, polariton Josephson sensors and polariton logic gates. We also investigated the interaction of the polariton superfluids with free carriers introduced in a semiconductor microcavity, which is extremely important for the description of the operation of an electrically pumped polariton lasers. Finally, we will considered the effects of electromagnetic dressing on transport properties of low dimensional electrons, both in conventional and Dirac materials. The theoretical research was carried out in a close contact with top experimental groups working in the domain of strong light-matter coupling worldwide. The obtained results can be used in the domains of nanoelectronics, optoelectronics and optical information processing.
Heiti
verkefnis: Leiðni í skertum víddum fyrir sterk
tengsl ljóss og efnis/Low dimensional transport in the regime of strong light-
matter coupling
Verkefnisstjóri: Ivan Shelykh, Háskóla Íslands
Tegund styrks: Öndvegisstyrkur
Styrktímabil: 2016-2018
Fjárhæð styrks: 128,612 millj. kr. alls
Tilvísunarnúmer Rannís:
163082
