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双掺浦微腔中的可电调可旋性极化子

光学 2026-02-03 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

对强光学非线性在固体体系中的主动控制是实现异构许多体现象和可扩展光子器件的关键。虽然二硫化物过渡金属化合物(TMDs)中的激子极化子提供了有前景的平台,但其实际应用常受限于固定的相互作用参数以及非线性性和振荡强度之间的固有权衡。本文报道了在双栅极双层 MoS2 微腔中实现可电调可旋性极化子,演示了通过量子约束斯坦德效应对色散和光-物质耦合强度进行即时重塑和调制。关键在于,这种体系结构使极化子-极化子相互作用强度可通过七倍数目进行调制。这种非线性增强源于电场放大微观偶极性排斥力的同时,同时优化了宏观激子 Hopfield 系数的协同作用。此外,静电掺杂可作为独立控制旋钮,将系统在强耦合和弱耦合 regime 之间切换。我们的发现填补了强光学耦合与巨型偶极性非线性之间的鸿沟,确立了 TMD 双层体系作为在芯片上构建可编程相关许多体态的通用平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.02273,
  title  = {Electrically tunable dipolar polaritons with giant nonlinearity in a homobilayer microcavity},
  author = {Baixu Xiang and Yubin Wang and Guihan Wen and Yitong Li and Hao Wen and Zengde She and Haiyun Liu and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Timothy C. H. Liew and Zhiyuan Sun and Qihua Xiong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.02273},
  year   = {2026}
}