Onderzoek Manon Van Hoorebeke

Abstract

De studie van excitonen in 2D-materialen is een snel evoluerend veld met veelbelovende toepassingen in diverse domeinen zoals opto-elektronica en kwantuminformatie. Van bijzonder belang zijn excitonen in van der Waals bilagen, waar elektronen en gaten zijn ingesloten in verschillende lagen, wat leidt tot dipolaire interacties en een lange levensduur. Hun eigenschappen kunnen afgestemd worden met druk, elektrische velden of een moiré-modulatie via het draaien van de lagen. Inbedding van de bilaag in een optische caviteit leidt tot de vorming van hybride licht-materie quasideeltjes, zogenaamde exciton-polaritonen, die eigenschappen erven van zowel hun excitonische als fotonische componenten. In dit project onderzoeken we de eigenschappen van zulke exciton-polaritonen theoretisch en benutten hun afstembaarheid om ze gewenste eigenschappen te geven. Een langgekoesterd doel in polaritonfysica is de realisatie van polariton-polaritoninteracties die groter zijn dan hun lijnbreedte, om exotische fasen met gecorreleerde fotonen te bereiken. Een groot deel van dit project zal gewijd zijn aan het bestuderen van de polaritoninteracties en hoe deze versterkt kunnen worden met experimenteel controleerbare parameters, in het bijzonder de moiré-potentiaal. In het tweede deel van het project onderzoeken we de veeldeeltjespolaritonfasen, rekening houdend met de bevindingen uit het eerste deel van onze studie, en bieden we theoretische inzichten ter ondersteuning van toekomstige experimenten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Wouters Michiel
• Co-promotor: Conti Sara
• Mandaathouder: Van Hoorebeke Manon

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van kwantumsystemen en complexe systemen

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De studie van excitonen in 2D-materialen is een snel evoluerend veld met veelbelovende toepassingen in diverse velden zoals opto-elektronica en kwantum informatie. Van bijzonder belang zijn excitonen in van der Waals bilagen, waar de elektronen en gaten zijn ingesloten in verschillende lagen, wat leidt tot dipolaire interacties en een lange levensduur. Hun eigenschappen kunnen afgestemd worden met druk, elektrische velden of door introductie van een moirémodulatie via het draaien van de lagen. De inbedding van een 2D-materiaal in een optische caviteit leidt tot de vorming van hybride licht-materie quasi-deeltjes: exciton-polaritonen. In dit project onderzoeken we de eigenschappen van zulke exciton-polaritonen theoretisch en benutten hun afstembaarheid om ze gewenste eigenschappen te geven. Een al lang bestaand doel in polaritonfysica is het realiseren van polariton-polariton interacties die groter zijn dan hun lijnbreedtes om exotische fasen te bereiken met gecorreleerde fotonen. Een groot deel van dit project zal toegewijd zijn aan het bestuderen van interacties tussen de polaritonen en onderzoek naar de mogelijkheden om deze te versterken met experimenteel controleerbare parameters, in het bijzonder de moiré potentiaal. In het tweede deel van het project zullen we de veeldeeltjespolaritonfasen onderzoeken die kunnen worden gerealiseerd in dit systeem, waarbij we rekening houden met de bijzonderheden van het systeem die zijn onthuld tijdens het eerste deel van onze studie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Wouters Michiel
• Co-promotor: Conti Sara
• Mandaathouder: Van Hoorebeke Manon

Onderzoeksgroep(en)

• Theorie van kwantumsystemen en complexe systemen

Project type(s)

• Onderzoeksproject