Акустоэкситонное взаимодействие конденсате непрямых дипольных экситонов в бозе-эйнштейновском

4 Двумерные системы

Акустоэкситонное взаимодействие конденсате непрямых дипольных экситонов в бозе-эйнштейновском

М. В. Боев1, 1,2, 1,3

1Институт физики полупроводников им. СО РАН, пр. Лаврентьева, 13, Новосибирск, 630090, Россия

2Новосибирский Государственный Технический Университет, , Новосибирск, 630073, Россия

3Новосибирский Государственный Университет, ул. Пирогова, 2, Новосибирск, 630090, Россия

, , эл. почта: *****@***nsc. ru

В докладе рассматривается теория взаимодействия поверхностных акустических волн (ПАВ) типа Блюштейна-Гуляева и Релея с газом непрямых в пространстве дипольных экситонов в двойной квантовой яме, расположенной на поверхности полупроводниковой подложки. Изучаются эффекты поглощения и перенормировки скорости ПАВ, акустического увлечения (acoustic drag effect) экситонного БЭК посредством ПАВ, а также генерация второй звуковой гармоники ПАВ, обусловленная взаимодействием с экситонным БЭК. Теория строится как при высоких температурах, заведомо больших температуры конденсации экситонов ТС, так и при нулевых температурах, когда наиболее ярко проявляются эффекты конденсации. Основное внимание уделяется выяснению различий в поведении изучаемых эффектов в условиях нормальной фазы экситонной подсистемы и при наличии конденсата. Анализируются изменения в частотном и концентрационном поведении физических величин (коэффициента поглощения ПАВ, тока увлечения и т. д.), описывающих указанные эффекты при переходе через точку конденсации. Обсуждаются возможности использования методов акустической спектроскопии для экспериментального наблюдения конденсации экситонного газа. Мы показываем, что в конденсированной фазе, отклик конденсатных и надконденсатных частиц существенно различен, что проявляется в поведении соответствующих физических величин. А именно, как правило, наличие конденсата проявляется в появлении резонанса в функциях отклика экситонного БЭК на частоте внешнего возмущения, равного энергии элементарного возбуждения системы – боголюбовского возбуждения, что приводит к пику поглощения ПАВ, резонансному току увлечения и т. д. В свою очередь надконденсатные частицы дают пороговое поведение их функции отклика: при фазовой скорости кванта внешнего акустического поля меньшей некоторого критического значения, отклик надконденсатных частиц обращается в ноль (при нулевой температуре), а значит, и их вклад в поглощение ПАВ, в ток увлечения, в генерацию второй звуковой гармоники и т. д. Мы полагаем, что такие особенности в отклике конденсата на внешние акустические возмущения могут быть использованы в акусто-спектроскопических экспериментах в системах дипольных экситонов для детектирования перехода нормальная фаза - конденсат в дополнение к уже существующим оптическим методам регистрации такого перехода.

Литература

[1] , , Письма в ЖЭТФ 96, 865 (2012)

[2] , , Письма в ЖЭТФ 99, 623 (2014)

[3] , , Письма в ЖЭТФ 101, 194 (2015)