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J-GLOBAL ID：201202284523918660   整理番号：12A0755173

エキシトン-ポラリトン凝縮における空間相関関数の指数則崩壊

Power-law decay of the spatial correlation function in exciton-polariton condensates

著者 (15件)： ROUMPOS Georgios (Stanford Univ., CA) ,  LOHSE Michael (Stanford Univ., CA) ,  LOHSE Michael (Univ. Karlsruhe, Karlsruhe, DEU) ,  NITSCHE Wolfgang H. (Stanford Univ., CA) ,  KEELING Jonathan (Univ. St. Andrews, St. Andrews, GBR) ,  SZYMANSKA Marzena Hanna (Univ. Warwick, Coventry, GBR) ,  SZYMANSKA Marzena Hanna (London Centre for Nanotechnology, London, GBR) ,  LITTLEWOOD Peter B. (Univ. Chicago, IL) ,  LITTLEWOOD Peter B. (Argonne National Lab., IL) ,  LOEFFLER Andreas (Univ. Wuerzburg, Wuerzburg, DEU) ,  HOEFLING Sven (Univ. Wuerzburg, Wuerzburg, DEU) ,  WORSCHECH Lukas (Univ. Wuerzburg, Wuerzburg, DEU) ,  FORCHEL Alfred (Univ. Wuerzburg, Wuerzburg, DEU) ,  YAMAMOTO Yoshihisa (Stanford Univ., CA) ,  YAMAMOTO Yoshihisa (National Inst. Informatics, Tokyo, JPN)
資料名： Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)
巻： 109  号： 17  ページ： 6467-6472  発行年： 2012年04月24日 
JST資料番号： D0387A  ISSN： 0027-8424  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 空間相関関数は,系のコヒーレンス特性を定量化する。そして,3次元ボーズ凝縮気体では,長距離秩序が観測されるが,均一2次元ボーズ気体では,この長距離秩序は認められず,平衡的に相互作用する気体に関するBerezinskii-Korterlitz-Thouless(BKT)理論によれば,相関関数の指数関数的減衰を示す低温超流動相への遷移が予測されている。また,平面マイクロキャビティに強接続する半導体量子井戸内に形成された短寿命擬粒子であるエキシトン-ポラリトンは,Mott密度よりも低い密度では,2次元ボソンとして振る舞い,一方,閾値よりも高い粒子密度では,凝縮の発生が観測されている。そして,ポラリトン凝縮は非平衡特性を有するため,そのコヒーレンス特性を理解すれば,平衡,及び,非平衡問題における揺らぎの種々の役割が明らかとされる。本稿では,弱秩序GaAsを原料とする試料を用いて,大型エキシトン-ポラリトン凝縮を生成し,これをMichelson干渉実験装置により,一次空間相関関数の短距離,及び,長距離挙動を分析した。この結果,測定された相関関数の指数則減衰は,ある種類のBKT超流動が,非平衡凝縮において残存すること,つまり,位相揺らぎが,渦を伴わずに活性化することが示唆された。そして,指数則減衰の指数の大きな値は,無秩序相が,平衡状態で予測されているものよりも,外部ノイズに対して耐性が強いことを意味している。なお,ノイズ源は,ポンプノイズ,及び,減衰ノイズであり,これらが,励起状態の非熱的占有を生み出すものと推測され,それ故,十分なノイズが,渦の増殖,及び,短距離コヒーレンスへの遷移をもたらすものと考えられる。以上の結果から,励起状態の非熱的占有をもたらすポンプ・プロセス,及び,減衰プロセスが,指数則減衰の指数の大きな値に関与すると結論付けた。

シソーラス用語： *相関関数 ,  コヒーレンス ,  超流動 ,  *Bose凝縮 ,  三次元 ,  *二次元 ,  *ポラリトン ,  励起子 ,  量子井戸 ,  *ヒ化ガリウム ,  化合物半導体 ,  凝縮 ,  雑音 ,  耐久性
準シソーラス用語： 空間相関関数 ,  エキシトン-ポラリトン ,  エキシトン-ポラリトン凝縮 ,  耐ノイズ

分類 (3件)： 低温物理一般  (BL07010Q) ,  ポラリトン  (BM02140A) ,  励起子  (BM02120E)

タイトルに関連する用語 (6件)： エキシトン ,  ポラリトン ,  凝縮 ,  相関関数 ,  指数 ,  崩壊