No abstract

Исследована эволюция пространственной когерентности и поляризации в свободно затухающем поляри-тонном конденсате, возбуждаемом резонансно на нижнем и верхнем подуровнях нижней поляритонной ветви в микрорезонаторе на основе GaAs с высокой добротностью и пониженной латеральной симметрией линейно поляризованными пикосекундными лазерными импульсами, не приводящими к возбуждению экситонного резервуара. Обнаружено, что конденсат как на нижнем, так и на верхнем подуровне наследует когерентность возбуждающего лазерного импульса в широком диапазоне плотностей возбуждения и сохраняет ее в течение десятков ps. Линейная поляризация фотовозбужденного конденсата сохраняется только в конденсате на нижнем подуровне. Линейно поляризованный конденсат, возбужденный на верхнем подуровне, теряет свою устойчивость при плотностях возбуждения выше некоторого порогового значения: он переходит в режим внутренних джозефсоновских колебаний с сильно осциллирующими циркулярной и диагональной линейной степенями поляризации. При больших плотностях конденсата поляритон-поляритонное взаимодействие приводит к нелинейному эффекту Джозефсона. Все эффекты хорошо описываются в рамках спинорных уравнений Гросса−Питаевского. Показано, что причиной поляризационной неустойчивости конденсата является спиновая анизотропия поляритон-поляритонного взаимодействия. ВведениеКвазидвумерные экситонные поляритоны в полупро-водниковых планарных микрорезонаторах (МР) фор-мируются из экситонов и фотонов в условиях их сильного взаимодействия [1]. Как следствие, экситон-поляритонные системы демонстрируют коллективные свойства, типичные как для материи, так и для света. Большой интерес к экситон-поляритонным конденсатам в МР в последние годы обусловлен несколькими причи-нами. Во-первых, поляритонная система является весьма удобной модельной системой для исследования свойств бозе-конденсатов благодаря (i) высокой температуре (десятки и даже сотни K) конденсации вследствие очень малой эффективной массы поляритонов, (ii) возможно-сти контроля величины поляритон-поляритонного взаи-модействия путем вариации зазора между экситонным и фотонным резонансом в МР и (iii) возможности прямого определения всех параметров поляритонного конденсата из оптических измерений благодаря наличию фотонной компоненты [2][3][4][5][6]. Кроме того поляритонные системы в отличие от бозе-конденсатных фаз холодных атомов допускают возможность формирования сильно неравно-весных макроскопически когерентных состояний, между которыми возможны неравновесные переходы, которыми можно управлять на масштабе микрометров и пико-секунд [7]. Наконец, дополнительная спиновая степень свободы у поляритонов ведет к экстраординарным свой-ствам как бозе-конденсата, так и его возбуждений, исследование которых представляет интерес не только с академической точки зрения.Большинство исследований свойств поляритонных конденсатов до настоящего времени проводилось в усло-виях межзонного возбуждения [8][9][10][11]. В этих условиях возбуждаются свободные электроны и дырки в кванто-вых ямах в активной области МР, которые сначал...

и технологий 2 Московский физико-технический институт 3 Институт физики твердого тела РАН 4 Национальный исследовательский университет Высшей школы экономики *