This thesis establishes exciton-polaritons in transition metal dichalcogenide (TMD) structures as a versatile platform for the emulation of quantum many-body systems via integration of TMD monolayers into tunable open microcavities and engineering of complex photonic landscapes through FIB-milling. Key milestones include the realization of 1D SSH lattices, enabling the identification of topological defect states and the direct quantification of the Zak-phase. Furthermore, the work explores moiré heterostructures, revealing Mott insulator states and correlated magnetism on triangular spin lattices, characterized by giant g-factors. Ultimately, this work demonstrates that artificial polariton lattices provide a highly controllable solid-state environment to investigate topology, many-body physics, and the interplay between lattice-ordered charges and spins under strong light-matter coupling.
Diese Dissertation etabliert Exzitonen-Polaritonen in Übergangsmetall-Dichalkogenid-Strukturen (TMD) als vielseitige Plattform für die Emulation von Quanten-Vielteilchensystemen. Realisiert durch die Integration von TMD-Monolagen in abstimmbare offene Mikrokavitäten sowie das Design komplexer photonischer Einschlusspotentiale mittels FIB-Strukturierung. Wichtige Meilensteine umfassen die Realisierung von 1D SSH Gittern, welche die Identifizierung topologischer Defektzustände und die direkte Quantifizierung der Zak-Phase ermöglichten. Darüber hinaus untersucht die Arbeit Moiré-Heterostrukturen und weist Mott-Isolator-Zustände sowie korrelierten Magnetismus auf dreieckigen Spin-Gittern nach. Letztlich zeigt diese Arbeit, dass künstliche Polaritonengitter eine hochgradig kontrollierbare experimentelle Plattform bieten, um Topologie, Vielteilchenphysik und das Zusammenspiel zwischen gittergeordneten Ladungen und Spins unter starker Licht-Materie-Kopplung zu untersuchen.
von Bo Han ; Chirag C. Palekar ; Frederik Lohof ; Sven Stephan ; Victor N. Mitryakhin ; Jens-Christian Drawer ; Alexander Steinhoff ; Lukas Lackner ; Martin Silies ; Bárbara Rosa ; Martin Esmann ; Falk Eilenberger ; Christopher Gies ; Stephan Reitzenstein ; Christian Schneider
von Victor N. Mitryakhin ; Alexander Steinhoff ; Jens-Christian Drawer ; Hangyong Shan ; Matthias Florian ; Lukas Lackner ; Bo Han ; Falk Eilenberger ; Seth Ariel Tongay ; Kenji Watanabe ; Takashi Taniguchi ; Carlos Antón-Solanas ; Ana Predojević ; Christopher Gies ; Martin Esmann ; Christian Schneider
von Jens-Christian Drawer ; Victor Nikolaevich Mitryakhin ; Hangyong Shan ; Sven Stephan ; Moritz Gittinger ; Lukas Lackner ; Bo Han ; Gilbert Leibeling ; Falk Eilenberger ; Rounak Banerjee ; Sefaattin Tongay ; Kenji Watanabe ; Takashi Taniguchi ; Christoph Lienau ; Martin Silies ; Carlos Antón-Solanas ; Martin Esmann ; Christian Schneider
von Lukas Lackner ; Marco Dusel ; Carlos Antón-Solanas ; Heiko Knopf ; Falk Eilenberger ; Oleg Egorov ; Sven Schröder ; Sven Höfling ; Christian Schneider
European Quantum Electronics Conference (2021 : Online) 2021 Conference on Lasers and Electro-Optics Europe & European Quantum Electronics Conference (CLEO/Europe-EQEC) [Piscataway, NJ] : IEEE, 2021 2021 (30. Sep.), insgesamt 1 Seite 1 Online-Ressource
von Lukas Lackner ; M. Dusel ; O. A. Egorov ; Bo Han ; Heiko Knopf ; Falk Eilenberger ; S. Schröder ; Kenji Watanabe ; Takashi Taniguchi ; Sefaattin Tongay ; Carlos Antón-Solanas ; Sven Höfling ; Christian Schneider
