From Excitonic to Photonic Polariton Condensate in a ZnO-Based Microcavity

Feng Li; Laurent Orosz; Olfa Kamoun; Sophie Bouchoule; Christelle Brimont; Pierre Disseix; Thierry Guillet; Xavier Lafosse; Mathieu Leroux; Joël Leymarie; Meletios Mexis; Martine Mihailovic; Gilles Patriarche; François Reveret; Dimitri Solnyshkov; Jesús Zúñiga-Pérez; Guillaume Malpuech

doi:10.1103/PhysRevLett.110.196406

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From Excitonic to Photonic Polariton Condensate in a ZnO-Based Microcavity

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From Excitonic to Photonic Polariton Condensate in a ZnO-Based Microcavity

Feng Li, Laurent Orosz, Olfa Kamoun, Sophie Bouchoule, Christelle Brimont, Pierre Disseix, Thierry Guillet, Xavier Lafosse, Mathieu Leroux, Joël Leymarie, …

Physical Review Letters, Vol.110

2013

DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.110.196406

Abstract

We report exciton-polariton condensation in a new family of fully hybrid ZnO based microcavity demonstrating the best-quality ZnO material available (a bulk substrate), a large quality factor (~4000) and large Rabi splittings (~240 meV). Condensation is achieved between 4 and 300 K and for excitonic fractions ranging between 17% and 96 %, which corresponds to a tuning of the exciton-polariton mass, lifetime and interaction constant by one order of magnitude. We demonstrate mode switching between polariton branches allowing, just by controlling the pumping power, to tune the photonic fraction by a factor 4.

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Title: From Excitonic to Photonic Polariton Condensate in a ZnO-Based Microcavity
Creators - without role: Feng Li - Centre de Recherche sur l'Hétéro-Epitaxie et ses Applications
Laurent Orosz - Laboratoire des sciences et matériaux pour l'électronique et d'automatique
Olfa Kamoun - Axe Physique de l'Exciton, du Photon et du Spin (L2C)
Sophie Bouchoule - Laboratoire Photonique, Numérique et Nanosciences
Christelle Brimont - Axe Physique de l'Exciton, du Photon et du Spin (L2C)
Pierre Disseix - Laboratoire des sciences et matériaux pour l'électronique et d'automatique
Thierry Guillet - Axe Physique de l'Exciton, du Photon et du Spin (L2C)
Xavier Lafosse - Laboratoire Photonique, Numérique et Nanosciences
Mathieu Leroux - SES
Joël Leymarie - Laboratoire des sciences et matériaux pour l'électronique et d'automatique
Meletios Mexis - Axe Physique de l'Exciton, du Photon et du Spin (L2C)
Martine Mihailovic - Laboratoire des sciences et matériaux pour l'électronique et d'automatique
Gilles Patriarche - Laboratoire Photonique, Numérique et Nanosciences
François Reveret - Laboratoire des sciences et matériaux pour l'électronique et d'automatique
Dimitri Solnyshkov - Laboratoire des sciences et matériaux pour l'électronique et d'automatique
Jesús Zúñiga-Pérez - Centre de Recherche sur l'Hétéro-Epitaxie et ses Applications
Guillaume Malpuech - Laboratoire des sciences et matériaux pour l'électronique et d'automatique
Publication Details: Physical Review Letters, Vol.110
Identifiers: 9938668209311
Academic Unit: Laboratoire Charles Coulomb - L2C
Language: English
Resource Type: Journal article
Local Fields: hal-00824238