Ciecze Kwantowe w Przyrządach Fotonicznych

Kierownik

Maciej Pieczarka

Maciej Pieczarka

pok. 231B, A-1
tel. 71 320 30 02

Doktoranci

Antonina Bieganowska

Antonina Bieganowska

pok. 440, A-1
tel. 71 320 38 19

Aasooda Malik

Aasooda Malik

pok. 37/6, A-1

Aleksandra Piasecka

Aleksandra Bojakowska

pok. 405, A-1

Badania

Zespół badawczy Ciecze Kwantowe w Przyrządach Fotonicznych bada zjawisko kondensacji Bosego-Einsteina (BEC) w mikrownękach optycznych półprzewodników. Interesują nas kwantowe płyny światła ekscytonów polarytonowych w silnym sprzężeniu oraz kondensaty fotonów w słabym sprzężeniu.

Badamy fluktuacje krytyczne, przemiany fazowe i dynamikę tych egzotycznych płynów. Ponadto, poświęcamy wiele wysiłku na praktyczne zastosowanie tego zjawiska, projektując nowe urządzenia wykorzystujące efekt BEC o ulepszonych parametrach.

Eksperymentalnie wykorzystujemy techniki obrazowania dalekiego i bliskiego pola, aby uzyskać podstawową wiedzę, a dzięki technikom interferometrycznym uzyskujemy wgląd w parametr porządku BEC. Ponadto, wykorzystujemy ultraszybkie techniki, np. kamerę smugową, do monitorowania dynamiki formowania się kondensatu i śledzenia wzbudzeń układu.

VCSEL


 

2025

Thermal equilibrium of light-matter interaction in InGaAs/GaAs quantum wells
Paweł D. Wyborski, Artur Broda, Iwona Sankowska, Tomasz Czyszanowski, Jan Muszalski, Maciej M. Pieczarka
Journal of Luminescence. 2025, vol. 286, art. 121403, s. 1-5


Coherence of a non-equilibrium polariton condensate across the interaction-mediated phase transition
Comaron P, Eliezer Estrecho, Matthias Wurdack, Maciej M. Pieczarka, Mark Steger, David W. Snoke, Kenneth West, Loren N. Pfeiffer, Andrew G. Truscott, Michał Matuszewski, Szymanska M.H, Elena A. Ostrovskaya
Communications Physics. 2025, vol. 8, art. 94, s. 1-10

Optical properties and dynamics of direct and spatially and momentum indirect excitons in AlGaAs/AlAs quantum wells
Dąbrówka Biegańska, Maciej M. Pieczarka, Krzysztof Ryczko, Maciej Kubisa, Sebastian Klembt, Sven Höfling, Christian Schneider, Marcin G. Syperek
Scientific Reports. 2025, vol. 15, art. 18071, s. 1-12

2024

Bose-Einstein condensation of photons in a vertical-cavity surface-emitting laser
Maciej M. Pieczarka, Marcin Gębski, Aleksandra N. Piasecka, James A. Lott, Axel Pelster, Michał Wasiak, Tomasz Czyszanowski
Nature Photonics. 2024, vol. 18, nr 10, s. 1090-1096

Narrow-linewidth exciton-polariton laser
Bianca Rae. Fabricante, Mateusz Król, Matthias Wurdack, Maciej M. Pieczarka, Mark Steger, David W. Snoke, Kenneth West, Loren N. Pfeiffer, Andrew G. Truscott, Elena A. Ostrovskaya, Eliezer Estrecho
Optica. 2024, vol. 11, nr 6, s. 838-845

2022

Bogoliubov excitations of a polariton condensate in dynamical equilibrium with an incoherent reservoir
Maciej M. Pieczarka, Olivier Bleu, Eliezer Estrecho, Matthias Wurdack, Mark Steger, David W. Snoke, Kenneth West, Loren N. Pfeiffer, Andrew G. Truscott, Elena A. Ostrovskaya, Jesper Levinsen, Meera M. Parish
Physical Review. B. 2022, vol. 105, nr 22, art. 224515, s. 1-15

Crossover from exciton-polariton condensation to photon lasing in an optical trap
Maciej M. Pieczarka, Dąbrówka Biegańska, Christian Schneider, Sven Höfling, Sebastian Klembt, Grzegorz Sęk, Marcin G. Syperek
Optics Express. 2022, vol. 30, nr 10, s. 17070-17079

2021

Collective excitations of exciton-polariton condensates in a synthetic gauge field
D. Biegańska, M. Pieczarka, E. Estrecho, M. Steger, D. Snoke, K. West, L. Pfeiffer, M. Syperek, A. Truscott, E. A. Ostrovskaya
Physical Review Letters 127, 185301 (2021)

Direct measurement of a non-Hermitian topological invariant in a hybrid light-matter system
Rui Su, Eliezer Estrecho, Dąbrówka Biegańska, Yuqing Huang, Matthias Wurdack, Maciej M. Pieczarka, Andrew G. Truscott, Timothy C. H. Liew, Elena A. Ostrovskaya, Qihua Xiong
Science Advances. 2021, vol. 7, nr 45, art. eabj8905, s. 1-9

Influence of direct deposition of dielectric materials on the optical response of monolayer WS2. Applied Physics
Tinghe Yun, Matthias Wurdack, Maciej M. Pieczarka, Semonti Bhattacharyya, Qingdong Ou, Christian Notthoff, Chung Kim. Nguyen, Torben Daeneke, Patrick Kluth, Michael S. Fuhrer, Andrew G. Truscott, Eliezer Estrecho, Elena A. Ostrovskaya
Letters. 2021, vol. 119, nr 13, art. 133106, s. 1-7

Motional narrowing, ballistic transport, and trapping of room-temperature exciton polaritons in an atomically-thin semiconductor
Matthias Wurdack, Eliezer Estrecho, S. Todd, Tinghe Yun, Maciej M. Pieczarka, Stuart Earl, Jeffrey Davis, Christian Schneider, Andrew G. Truscott, Elena A. Ostrovskaya
Nature Communications. 2021, vol. 12, art. 5366, s. 1-8

Topological phase transition in an all-optical exciton-polariton lattice
Maciej M. Pieczarka, Eliezer Estrecho, Sanjib Ghosh, Matthias Wurdack, Mark Steger, David W. Snoke, Kenneth West, Loren N. Pfeiffer, Timot
Optica. 2021, vol. 8, nr 8, s. 1084-1091

Low-energy collective oscillations and Bogoliubov sound in an exciton-polariton condensate
Eliezer Estrecho, Maciej M. Pieczarka, Matthias Wurdack, Mark Steger, Kenneth West, Loren N. Pfeiffer, David W. Snoke, Andrew G. Truscott, Elena A. Ostrovskaya
Physical Review Letters. 2021, vol. 126, nr 7, art. 075301, s. 1-7

Ultrathin Ga2O3 glass: a large-scale passivation and protection material for monolayer WS2
Matthias Wurdack, Tinghe Yun, Eliezer Estrecho, Nitu Syed, Semonti Bhattacharyya, Maciej M. Pieczarka, Ali Zavabeti, Shao-Yu Chen, Benedikt Haas, Johannes Müller, Mark N. Lockrey, Qiaoliang Bao, Christian Schneider, Yuerui Lu, Michael S. Fuhrer, Andrew G. Truscott, Torben Daeneke, Elena A. Ostrovskaya
Advanced Materials (Weinheim). 2021, vol 33, nr 3, art. 2005732, s. 1-6