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Pattern formation in exciton system near quantum degeneracy

机译：激子系统中靠近量子简并性的模式形成

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We discuss models of the modulational instability in a cold exciton system in coupled quantum wells. One mechanism involves exciton formation in a photoexcited electron-hole system in the presence of stimulated binding processes which build up near exciton degeneracy. It is shown that such processes may give rise to Turing instability leading to a spatially modulated state. The structure and symmetry of resulting patterns depend on dimensionality and symmetry. In the spatially uniform 2d electron-hole system, the instability leads to a triangular lattice pattern while, at an electron-hole interface, a periodic Id pattern develops. Wavelength selection mechanism is analyzed, revealing that the transition is abrupt (type I) for the uniform 2d system, and continuous (type II) for the electron-hole interface. Another mechanism that could possibly drive the instability involves long-range attraction of the excitons. We illustrate how such an interaction can result from plasmon wind, derive stability criterion, and discuss likelihood of such a scenario. (c) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.
机译：我们讨论了耦合量子阱中冷激子系统中调制不稳定性的模型。一种机制涉及在激发的结合过程的存在下在光激发电子-空穴系统中形成激子，所述结合过程在激子简并附近建立。结果表明，此类过程可能会导致图灵不稳定性，从而导致空间调制状态。所得图案的结构和对称性取决于尺寸和对称性。在空间均匀的二维电子-空穴系统中，不稳定性导致形成三角形晶格图案，而在电子-空穴界面处形成周期性的Id图案。分析了波长选择机制，发现对于均匀的二维系统，跃迁是突变的（I型），对于电子-空穴界面，跃迁是连续的（II型）。可能导致不稳定的另一种机制涉及激子的远距离吸引。我们说明了这种相互作用如何产生于等离激元风，得出了稳定性准则，并讨论了这种情况的可能性。 （c）2004 Elsevier Ltd.保留所有权利。

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