Superradiant decay of cyclotron resonance of two-dimensional electron gases

  • Qi Zhang
  • , Takashi Arikawa
  • , Eiji Kato
  • , John L. Reno
  • , Wei Pan
  • , John D. Watson
  • , Michael J. Manfra
  • , Michael A. Zudov
  • , Mikhail Tokman
  • , Maria Erukhimova
  • , Alexey Belyanin
  • , Junichiro Kono

פרסום מחקרי: פרסום בכתב עתמאמרביקורת עמיתים

99 ציטוטים ‏(Scopus)

תקציר

We report on the observation of collective radiative decay, or superradiance, of cyclotron resonance (CR) in high-mobility two-dimensional electron gases in GaAs quantum wells using time-domain terahertz magnetospectroscopy. The decay rate of coherent CR oscillations increases linearly with the electron density in a wide range, which is a hallmark of superradiant damping. Our fully quantum mechanical theory provides a universal formula for the decay rate, which reproduces our experimental data without any adjustable parameter. These results firmly establish the many-body nature of CR decoherence in this system, despite the fact that the CR frequency is immune to electron-electron interactions due to Kohn's theorem.

שפה מקוריתאנגלית
מספר המאמר047601
כתב עתPhysical Review Letters
כרך113
מספר גיליון4
מזהי עצם דיגיטלי (DOIs)
סטטוס פרסוםפורסם - 21 יולי 2014
פורסם באופן חיצוניכן

טביעת אצבע

להלן מוצגים תחומי המחקר של הפרסום 'Superradiant decay of cyclotron resonance of two-dimensional electron gases'. יחד הם יוצרים טביעת אצבע ייחודית.

פורמט ציטוט ביבליוגרפי