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Dynamique non linéaire de la condensation des polaritons dans les microcavités ZnO

PHC : Utique
Codes du projet : 13G1305 -- Campus N° 29109PE/29111XF
Domaine : Physique
Intitulé : Dynamique non linéaire de la condensation des polaritons dans les microcavités ZnO
Porteur(s) : Guillet Thierry, JAZIRI Sihem, ZUNIGA-PEREZ Jesus
Date de début : 01/01/2013
Date de fin : 31/12/2016

Les nanostructures à base de matériaux semiconducteurs à grand gap sont des émetteurs de lumière très intéressants dansl'ultraviolet, car ils peuvent conserver des propriétés « quantiques » jusqu'à température ambiante. GaN, le plus connu de cessemiconducteurs, est au coeur de nombreuses sources de lumière émettant du bleu à l'ultra-violet, comme les diodesélectroluminescentes et les diodes laser. Ces applications ont impulsé une très forte croissance de l'industrie optoélectronique aucours des 10 dernières années. Parallèlement au développement de ces sources «conventionnelles», des perspectivesintéressantes d'innovations s’ouvrent vers d'autres applications : intégration en «lab-on-chip», matrices de micro-sources,cryptographie … Au cours des dernières années, nos équipes ont étudié, tant du point de vue théorique qu’expérimental, denombreux types de nanostructures permettant de contrôler précisément l’interaction entre photons et excitons (les excitationsélectroniques du semiconducteur) et de maintenir à température ambiante des régimes de couplage exciton-photon et d’émissionexcitonique jusqu’alors restreints aux températures cryogéniques.Ces travaux nous ont amenés à étudier des nanostructures photoniques à base de GaN, mais aussi à base de ZnO dont lesexcitons sont plus robustes à température ambiante et interagissent plus fortement avec la lumière. L’intensité de l’interactionexciton-photon est caractérisée par une grandeur énergétique, le dédoublement de Rabi, de l’ordre de 50 meV dans GaN, 100meV dans ZnO [Faure2008, cf section contexte] Par ailleurs, la robustesse des excitons dépend de leur énergie de liaison, quivaut 25 meV dans GaN et 60 meV dans ZnO. Plus ces grandeurs sont grandes devant l’agitation thermique à températureambiante (kT=25 meV), plus les excitons et les polaritons sont stables lorsque le régime laser est atteint.Le régime de couplage fort dans des microcavités semiconductrices, de puits quantiques ou de matériaux

Objectifs

L’objectifprincipal de ce projet est de mener des études expérimentales et théoriques conjointes pour mieux comprendre les mécanismesqui mènent à la condensation des polaritons, et qui gouvernent ensuite l’évolution de ce condensat. Le projet s’articuleprincipalement autour de la cotutelle en thèse, qui permettra une grande synergie entre les deux approches, et de l’accueil destagiaires de master.

Résultats

NR

Informations supplémentaires

Abandon de la thèse de Mme Olfa KAMOUN

CNRS - UMR 5221

Partenaire français
Montpellier
http://www.coulomb.uni-montp2.fr/

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Laboratoire Charles Coulomb L2C


Responsable(s)
Thierry GUILLET - L2C - Montpellier - Tél : 0467143789 - Email : thierry.guillet@univ-montp2.fr

Faculté des Sciences de Bizerte

Partenaire tunisien
Bizerte
http://www.fsb.rnu.tn/index_fr/recherche.html

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Laboratoire de Physique des Matériaux LPM


Responsable(s)
Sihem JAZIRI - LPM - Bizerte - Tél : 0021672591606 - Email : sihem.jaziri@fsb.rnu.tn

CNRS

Partenaire français
Valbonne
http://www.cote-azur.cnrs.fr/

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Centre de recherche sur l'Hétéro-Epitaxie et ses Applications CRHEA


Responsable(s)
Jesus ZUNIGA-PEREZ - CRHEA - Valbonne - Tél : 0033493954309 - Email : jzp@crhea.cnrs.fr

Modélisation électromagnétique en régime non-linéaire des condensats de polaritons dans les microcavités planaires

Cotutelle - These - En cours
Par : Hamis GARGOUBI
Début de thèse :
Présenté le : 01/12/2016
A : En cours
Co-directeurs :
Non renseigné

Publications

    Conférences et séminaires

    Polariton condensates in ZnO microcavities: generation, dynamics and localization

    Conférence
    15th International Conference on Light-Matter Coupling in Nanostructures
    A : Montpellier, France
    Du : 09/06/2014
    Au : 13/06/2014
    Participants :
    GUILLET Thierry, HAHE R., KAMOUN O., BRIMONT Christelle, VALVIN P., JAZIRI Sihem, SOLNYSHKOV D., MALPUECH G., BOUCHOULE S., LAFOSSE X., PATRIARCHE G., LI F., RASHID M.J., LEROUX F.Semond, J. Zuniga-Perez

    Modélisation de la propagation des condensats de polaritons et effet d’anisotropie

    Congrès
    23ème Congrès de la Société Française de Physique (SFP2015)
    A : Strasbourg, France
    Du : 24/08/2015
    Au : 28/08/2015
    Participants :
    Garbougi HAMIS, Rereao HAHE, GUIZAL Brahim, JAZIRI Sihem, GUILLET Thierry, BALTI Jalloul

    Appel à projet 2017

    L'appel à projet 2017 pour le PHC Utique est ouvert sur le site de Campus France du 16 février au 18 avril 2016

    PHC 01