Линейная поляризация люминесценции в условиях бозе-конденсации диполярных экситонов и спонтанное нарушение симметрии

Обнаружена линейная поляризация люминесценции бозе-конденсата диполярных, пространственно-непрямых экситонов, накапливаемых в латеральных кольцевых ловушках в GaAs/AlGaAs шоттки-диодных гетероструктурах с широкой одиночной квантовой ямой. В тех же экспериментальных условиях люминесценция прямых экситонов остается неполяризованной. Показано, что линейная поляризация экситонного конденсата может возникать из-за анизотропного обменного электронно-дырочного $(e-h)$ взаимодействия, связанного с анизотропией удерживающего потенциала в плоскости квантовой ямы. Это взаимодействие смешивает и расщепляет основное состояние оптически активных экситонов на тяжелых дырках (с проекцией углового момента $m=\pm1$). Расщепленные компоненты проекций соответствующего углового момента в спектрах линейно поляризованы взаимно перпендикулярно. В условиях такого анизотропного $e-h$ обмена, конденсированная часть экситонов должна накапливаться в нижайшем из расщепленных состояний, а люминесценция, соответствующая экситонному бозе-конденсату в таком отщепленном состоянии, становится линейно-поляризованной вдоль кристаллографического направления $\langle110\rangle$ в плоскости квантовой ямы. Обнаруженный эффект является одним из проявлений спонтанного нарушения симметрии в условиях бозе-эйнштейновской конденсации экситонов.