Когерентность конденсата Бозе–Эйнштейна диполярных экситонов в GaAs/AlGaAs гетероструктуре

Abstract

Проанализированы эксперименты, связанные с исследованиями когерентности бозе-конденсата диполярных экситонов в GaAs/AlGaAs гетеростуктуре с широкой одиночной GaAs квантовой ямой и шоттки-затвором. Диполярные экситоны возбуждались светом в кольцевой ловушке, возникающей вдоль периметра окна в металлическом затворе в условиях приложенного электрического напряжения. С помощью двулучевой интерференционной техники посредством интерференционного сложения амплитуд светового поля люминесценции и последующего анализа соответствующих корреляторов 1-го порядка исследованы временная (продольная) и пространственная (поперечная) когерентности экситонного конденсата. Установлено, что поперечная длина когерентности экситонного конденсата существенно превосходит тепловую дебройлевскую длину волны диполярного экситона. Когерентность экситонного бозе-конденсата подтверждают также экспериментальные исследования коррелятора интенсивности люминесценции.

Проаналізовано експерименти, які пов’язані з дослідженнями когерентності бозе-конденсату диполяр- них екситонів у GaAs/AlGaAs гетеростуктурі з широкою одинокою GaAs квантовою ямою та шотткі- затвором. Диполярні екситони збуджувалися світлом в кільцевому уловлювачі, що виникає уздовж пе- риметра вікна в металевому затворі в умовах прикладеної електричної напруги. За допомогою двупромі- невої інтерференційної техніки інтерференційним складанням амплітуд світлового поля люмінесценції і подальшого аналізу відповідних кореляторів 1-го порядку досліджено тимчасову (подовжню) і просто- рову (поперечну) когерентність конденсату екситону. Встановлено, що поперечна довжина когерентності конденсату екситону істотно перевершує теплову дебройлівську довжину хвилі диполярного екситону. Когерентність бозе-конденсату екситону підтверджують також експериментальні дослідження корелято- ра інтенсивності люмінесценції.

Experiments relating to studies of the coherence of Bose condensates of dipolar excitons in GaAs/AlGaAs heterostructures with a wide, single quantum well and a Schottky gate are analyzed. Dipolar excitons were excited by light in an annular trap formed along the perimeter of a window in a metal gate with an applied electric voltage. A dual-beam interference technique involving interference combination of the amplitudes of the luminescence light field, together with subsequent analysis of first order correlators, is used to study the temporal (longitudinal) and spatial (transverse) coherence of the exciton condensates. It is found that the transverse coherence length of an exciton condensate is considerably longer than its thermal De Broglie wavelength. Experimental studies of the luminescence intensity correlator also confirm the coherence of the exciton Bose condensate.