Observation of Zitterbewegung in photonic microcavities.
Observation of Zitterbewegung in photonic microcavities.
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DOI：
10.1038/s41377-023-01162-x
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发表时间：
2023-05-23
影响因子：
19.4
通讯作者：
Krizhanovskii, Dmitry N.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lovett, Seth;Walker, Paul M.;Osipov, Alexey;Yulin, Alexey;Naik, Pooja Uday;Whittaker, Charles E.;Shelykh, Ivan A.;Skolnick, Maurice S.;Krizhanovskii, Dmitry N.
我们提出并通过实验研究了光子自旋轨道耦合对平面半导体微腔和石墨烯极化子类似物中极化子波包的真实空间传播的影响。特别是，我们展示了模拟 Zitterbewegung 效应的出现，该术语在英语中翻译为“颤抖运动”，最初是为相对论狄拉克电子提出的，由波包质心在垂直于其传播方向的振荡组成。对于平面微腔，我们观察到规则的 Zitterbewegung 振荡，其幅度和周期取决于极化子的波矢量。然后，我们将这些结果扩展到耦合微腔谐振器的蜂窝晶格。与平面腔相比，这种晶格本质上更具可调谐性和通用性，可以模拟各种重要物理系统的哈密顿量。我们观察到与分散体中自旋分裂狄拉克锥的存在相关的振荡模式。在这两种情况下，实验观察到的振荡与理论模型和独立测量的能带结构参数非常吻合，为 Zitterbewegung 的观察提供了有力的证据。
We present and experimentally study the effects of the photonic spin–orbit coupling on the real space propagation of polariton wavepackets in planar semiconductor microcavities and polaritonic analogues of graphene. In particular, we demonstrate the appearance of an analogue Zitterbewegung effect, a term which translates as ‘trembling motion’ in English, which was originally proposed for relativistic Dirac electrons and consisted of the oscillations of the centre of mass of a wavepacket in the direction perpendicular to its propagation. For a planar microcavity, we observe regular Zitterbewegung oscillations whose amplitude and period depend on the wavevector of the polaritons. We then extend these results to a honeycomb lattice of coupled microcavity resonators. Compared to the planar cavity, such lattices are inherently more tuneable and versatile, allowing simulation of the Hamiltonians of a wide range of important physical systems. We observe an oscillation pattern related to the presence of the spin-split Dirac cones in the dispersion. In both cases, the experimentally observed oscillations are in good agreement with theoretical modelling and independently measured bandstructure parameters, providing strong evidence for the observation of Zitterbewegung.
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影响因子：
8.6
作者：
Alyatkin, S.;Topfer, J. D.;Lagoudakis, P. G.
通讯作者：
Lagoudakis, P. G.
DOI：
10.1098/rsta.2019.0225
发表时间：
2020-08-07
影响因子：
5
作者：
Jacquet, M. J.;Boulier, T.;Giacobino, E.
通讯作者：
Giacobino, E.
影响因子：
8.6
作者：
Nalitov, A. V.;Malpuech, G.;Solnyshkov, D. D.
通讯作者：
Solnyshkov, D. D.
影响因子：
64.8
作者：
Gianfrate, A.;Bleu, O.;Malpuech, G.
通讯作者：
Malpuech, G.
影响因子：
8.6
作者：
Schliemann, J;Loss, D;Westervelt, RM
通讯作者：
Westervelt, RM