Luận án tiến sĩ Vật lý:

"Ngưng tụ Bose - Einstein của polariton trong microcavity bán dẫn"

TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN ÁN

Luận án trình bày các tính toán động học ngưng tụ Bose-Einstein (BEC) của các giả hạt polariton mô tả trạng thái trộn của các cặp điện tử lổ trống (exciton) bị giam nhốt trong giếng lượng tử với các photon bị giam nhốt trong cấu microcavity bán dẫn hai chiều thông qua động học hồi phục của chúng giới hạn trong gần đúng các phương trình Boltzmann. Trong giới hạn này động học polariton thông qua cơ chế tương tác polariton-phonnon âm hoặc polariton-polariton hoặc cả hai sẽ được khảo sát chi tiết. Ngưng tụ Bose-Einstein của các polariton  được cho thấy chỉ xãy ra trong các cấu trúc có kích thước hữu hạn. Các đặc trưng thống kê của  trạng thái ngưng tụ được xem xét trong điều kiện tối ưu của quá trình nhiệt hóa các polariton. Cùng với các tính toán này, động học hồi phục năng lượng của các polariton kết hợp với động học hồi phục spin được xem xét trong hình thức luận giã spin và gần đúng đối xứng trụ cho các giã spin của polariton sẽ cho thấy một bức tranh tương đối đầy đủ cho các quan sát thực nghiệm về hiện tượng ngưng tụ Bose-Einstein của polariton trong microcavity (MCP) được thực hiện trong những năm gần đây.

NHỮNG KẾT QUẢ MỚI CỦA LUẬN ÁN

1.      Vai trò của các cơ chế tán xạ trong động học BEC của MCP được xác định, cụ thể tán xạ polariton-polariton giữ vai trò chính trong việc hình thành BEC, trong khi đó tán xạ polariton-phonon  âm làm tăng tỉ lệ ngưng tụ.

2.      Sự suy biến lượng tử của các MCP được cho thấy ở các kích thích trên ngưỡng với thế hóa tiệm cận về zero khi nồng độ MCP vượt ngưỡng, và nhiệt độ của nó có thể cân bằng với nhiệt độ mạng.

3.      Trật tự tầm xa của các MCP hình thành không gian gần bằng với kích thước hệ.

4.      Hai kịch bản ngưng tụ của các MCP được tìm thấy cho các polariton có spin ngược chiều nhau.

5.      Với độ tách Rabi rất lớn, BEC của các MCP không xảy ra trong trạng thái cơ bản cho các detuning nhỏ, tuy nhiên nó có thể xảy ra cho các detuning khá lớn