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过渡金属硫族化物双层中莫尔激子极化激元的电可调与增强非线性

介观与纳米尺度物理 2025-07-16 v3

摘要

我们发展了一个用于过渡金属硫族化物(TMD)双层中莫尔激子极化激元非线性光学响应的微观理论。我们的理论允许研究在宽泛的扭转角(θ\theta)、外电场和光-物质耦合强度下隧道耦合的层内和层间激子模式,提供了对以前无法企及的杂化区域的见解。具体地,我们考虑了负责增强非线性的两个激子极化激元的Umklapp散射过程,并表明这对于描述强杂化下的相互作用至关重要。我们揭示了莫尔极化激元的一个吸引非线性区域,源于各向异性库仑相互作用,这可以解释TMD双层光学响应的一些实验特征。此外,在我们的理论框架内,我们证明了可以通过施加外电场将吸引非线性调谐为排斥非线性。我们的发现表明,非线性莫尔极化激元为非线性极化激元器件提供了一个可控平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.08263,
  title  = {Electrically tunable and enhanced nonlinearity of moir\'e exciton-polaritons in transition metal dichalcogenide bilayers},
  author = {Kok Wee Song and Oleksandr Kyriienko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.08263},
  year   = {2025}
}

备注

main text: 8 pages and 3 figures, supplemental material: 6 pages and 1 figure