Exciton-Polariton Kondensate in akustischen periodischen Potentialen.

• Antragsteller: Dr. Paulo V. Santos, seit 9/2015
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 221587993

Makroskopische Quanten-Phasen - grundlegende kollektive Zustände der Materie durch eine einzige Wellenfunktion beschrieben- haben immer ein intensives Forschungs-Interesse auf sich gezogen. Ein bekanntes Beispiel sind Bose-Einstein-Kondensate (BEC) in atomaren Systemen, deren Eigenschaf-ten mit magnetischen und optischen Feldern untersucht worden sind. Periodischen Gitter, die durch die Interferenz von Laserstrahlen gebildet werden sind ein besonders erfolgreiches Instrument zur Modulation der BECs. Ihre Verwendung hat zu neuen Konzepten für die Manipulation von Quantenzu-ständen geführt, die nützlich für grundlegende Studien und erweiterten Anwendungen sind.Die jüngsten Beobachtung der Licht-Materie-Quanten-Kondensate in Halbleitern hat daher großes Interesse geweckt. In diesem Fall sind die bosonischen Quasiteilchen die Polaritonen, die aus der starken Kopplung von Exzitonen und Photonen in einer Halbleiter-Mikrokavität folgen. Aufgrund ihrer sehr geringen Masse tritt die Kondensation bei viel niedrigeren Dichten und höheren Temperaturen (im Kelvin-Bereich) als für Atome auf. Trotz der Tatsache dass es sich um einen Nichtgleichgewichts Zustand handelt zeigen sie ein kollektives Verhalten, wie erweiterte räumliche und zeitliche Kohärenz, Suprafluidität, "Vorticity" und parametrische Oszillation.Dieses Projekt zielt auf die Untersuchung von Polaritonen Kondensaten in (Al,Ga)As-basierenden Mikrokavitäten unter der Verwendung eines eintellbaren periodischen Potentials. Dieses Potential wird durch akustische Oberflächenwellen (SAW) erzeugt, die besonders gut geeignet sind, um Polariton Kondensate zu manipulieren, da ihre Wellenlänge kleiner als die Kohärenzlänge des Kondensats ist. Sie sind auch in der Lage die Exzitonen und die Photonen kohärent zu modulieren und folglich per-fekte periodische Potentiale zu schaffen. Hervorzuheben ist, im Gegensatz zu anderen Ansätzen, die Einstellbarkeit des SAW Potentials. Wir haben einen wichtigen Meilenstein bei dem Wachstums der Mikrokavitätsproben erreicht, und gezeiget, dass die Modulation der Polariton-Kondensate durch SAWs möglich ist. Der Zweck dieses Projektes ist es, diese Untersuchungen zu erweitern. Unsere Ziele umfassen:1. Steigerung der Effizienz der Modulation der Polaritonen durch SAW,2. das Realisieren von grundlegenden Untersuchungen der Polaritonen in einem SAW-Gitter3. Durchführung fortgeschrittener Experimente um die Kohärenzeigenschaften des Kondensats und seiner Interaktionen zu untersuchen.4. Nutzung des vorangegangenen Punkte zur Erzeugung von nicht-klassischen Licht-Zuständen und zum Studium von Nichtgleichgewichts-Quanten-Phasen-Übergängen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Edgar Cerda, bis 9/2015