Couplage spin-orbite de Rashba-Dresselhaus en physique topologique et fluides d'exciton-polaritons

Rashba-Dresselhaus spin-orbit coupling in topological physics and exciton-polariton fluids

• Auteur / Autrice : Pavel Kokhanchik
• Direction : Dmitry Solnyshkov, Guillaume Malpuech
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Milieux denses et matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2021
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne (2021-...)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Fondamentales
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Pascal
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : PHOTON - Photonique, Ondes, Nanomatériaux

Mots clés

Mots clés libres

Photonique topologique

Couplage fort lumière-matière

Couplage spin-orbite

Microcavités

Réseaux optiques

Cristaux liquides

Topological photonics

Strong light-matter coupling

Spin-orbit coupling

Microcavities

Optical lattices

Liquid crystals

Résumé

La recherche de thèse se déroule dans le cadre du projet Européen TOPOLIGHT, en étroite collaboration avec les groupes expérimentaux de Pologne (Université de Varsovie), du Royaume-Uni (Université de Southampton) et de Suisse (IBM Research). L'activité est centrée sur l'ingénierie des états topologiques non linéaires de la lumière. Le projet repose fortement sur la possibilité de créer et de contrôler des champs de jauge artificiels dans des systèmes photoniques grâce à l'activité optique émergente récemment découverte dans des cavités fortement biréfringentes. L'autre ingrédient clé est le fort couplage de la lumière et de la matière, donnant lieu à des quasiparticules de polaritons fortement en interaction apparaissant dans les microcavités. Les deux principaux objectifs de la recherche seront la réalisation de niveaux de Landau synthétiques dans un système photonique et la mise en œuvre et l'étude de l'Hamiltonien Harper-Hofstadter dans un réseau.

The thesis research takes place within the EU project TOPOLIGHT, in close collaboration with the experimental groups from Poland (University of Warsaw), UK (University of Southampton), and Switzerland (IBM Research). The activity is centered on the engineering of nonlinear topological states of light. The project relies heavily on the possibility to create and control artificial gauge fields in photonic systems thanks to the recently discovered emergent optical activity in strongly birefringent cavities . The other key ingredient is the strong coupling of light and matter, giving rise to strongly interacting polariton quasiparticles appearing in microcavities . The two main objectives of research will be the realization of synthetic Landau levels in a photonic system and the implementation and study of the Harper-Hofstadter Hamiltonian in a lattice.