Υπερταχείς δυναμικές ιδιότητες με ισχυρές αλληλεπιδράσεις κάτω από μη γραμμική διέγερση από πολλαπλούς παλμούς laser

RDF 

 
Το τεκμήριο παρέχεται από τον φορέα :
Πανεπιστήμιο Κρήτης
Αποθετήριο :
E-Locus Ιδρυματικό Καταθετήριο
δείτε την πρωτότυπη σελίδα τεκμηρίου
στον ιστότοπο του αποθετηρίου του φορέα για περισσότερες πληροφορίες και για να δείτε όλα τα ψηφιακά αρχεία του τεκμηρίου*
κοινοποιήστε το τεκμήριο



Σημασιολογικός εμπλουτισμός/ομογενοποίηση από το EKT
2015 (EL)
Ultrafast Dynamical properties of strongly interacting systems under nonlinear coherent photoexcitation by multiple ultrashort laser pulses
Υπερταχείς δυναμικές ιδιότητες με ισχυρές αλληλεπιδράσεις κάτω από μη γραμμική διέγερση από πολλαπλούς παλμούς laser

Καραδημητρίου, Μιχάλης Ε.

Ρακιτζής, Πέτρος
Περάκης, Ηλίας
Ηλιόπουλος, Ελευθέριος
Τσιρώνης, Γιώργος
Ζώτος, Ξενοφών
Τζανετάκης, Παναγιώτης
Φρουδάκης, Γεώργιος

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή παρουσιάζουμε μια θεωρία πολλών σωμάτων για την υπερταχή μη γραμμική οπτική απόκριση σε ημιαγωγούς και συστήματα με υψηλά συσχετισμένη θεμελιώδη κατάσταση, όπως το κβαντικό σύστημα Hall (QHS). Η θεωρία μας βασίζεται σε μια κατάτμηση των εξισώσεων κίνησης του τελεστή πυκνότητα, απουσία μιας μικρής παραμέτρου αλληλεπίδρασης που λαμβάνεται υπόψη για να αναπτύξουμε σε όρους του οπτικού πεδίου, και με τη χρήση τελεστών Hubbard με στόχο να περιγράψουμε την ακριβή δυναμική του συστήματος, μέσω ενός κβαντικού υπόχωρου καταστάσεων πολλών σωματιδίων. Στην χρονική κλίμακα των femptosecond και picosecond προσδιορίζουμε το “αποτύπωμα” των μη στιγμιαίων αλληλεπιδράσεων μεταξύ των μαγνητο- εξιτονίων (X) και του ασυμπίεστου δισδιάστατου ηλεκτρονιακού αερίου (2ΔΗΑ) , που περιγράφονται από την σύζευξη των μαγνητο-εξιτονίων ανάμεσα σε δύο επίπεδα Landau με τις συλλογικές διεγέρσεις του ηλεκτρονιακού αερίου (magnetoroton (MR) και magnetoplasmon (MP)). Δείχνουμε ότι η ισχυρή σύζευξη με τις παραπάνω διεγέρσεις αλλάζει τη διαχρονική εξέλιξη των μη γραμμικών οπτικών φασμάτων σε σύγκριση με την “Προσέγγιση τυχαίων φάσεων” (RPA) και οδηγεί σε συντονισμό απορρόφησης. Υπολογίζουμε το “τριών παλμών” FWM (Four Wave Mixing) σήμα, του οποίου η εξάρτηση από τις χρονικές καθυστερήσεις ανάμεσα στους παλμούς αντικατοπτρίζει την απώλεια φάσης και την χαλάρωση του έντονα συσχετισμένου συστήματος X - 2ΔΗΑ. Τα παραπάνω αποδεικνύουν ότι η δυναμική της αλληλεπίδρασης X - 2ΔΗΑ μπορεί να επιλυθεί με femtosecond οπτικούς παλμούς. Τα αποτελέσματά μας ρίχνουν φως σε ανεξερεύνητες sub-picosecond περιοχές του QHS και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να ερμηνεύσουν πειράματα δισδιάστατης φασματοσκοπίας συσχετισμένων συστημάτων. (EL)
In this thesis we present a non-equilibrium many{body formulation of the coherent ultrafast nonlinear optical response of doped semiconductors and systems with a strongly correlated ground state, such as the quantum Hall system (QHS). Our theory is based on a truncation of the density matrix equations of motion in the absence of a small interaction parameter, obtained by expanding in terms of the optical field and by using Hubbard operator density matrices to describe the exact dynamics within a subspace of many{body states. We identify signatures of non{instantaneous interactions between magnetoexcitons (X) and the incompressible two{dimensional electron gas (2DEG) during femto- and pico-second timescales by describing X coupling to inter-Landau level magnetoroton (MR) and magnetoplasmon (MP) excitations. We show that strong X coupling to X+MR configurations changes the temporal evolution of the nonlinear optical spectra as compared to the Random Phase Approximation (RPA). and leads to an absorption resonance. We calculate the three-pulse four-wave mixing signal, whose dependence on frequency and two time delays reflects the dephasing and relaxation of the strongly coupled X-2DEG system, and demonstrate that the dynamics of the X-2DEG interaction process can be resolved with femtosecond optical pulses. Our results shed light into unexplored sub-picosecond and coherent dynamics of the QHS and may be used to interpret and guide two-dimensional correlation spectroscopy experiments. (EN)

text

Quantum Hall
Κβαντικό φαινόμενο Hall

Πανεπιστήμιο Κρήτης (EL)
University of Crete (EN)

2015-09-14




*Η εύρυθμη και αδιάλειπτη λειτουργία των διαδικτυακών διευθύνσεων των συλλογών (ψηφιακό αρχείο, καρτέλα τεκμηρίου στο αποθετήριο) είναι αποκλειστική ευθύνη των αντίστοιχων Φορέων περιεχομένου.