Weyl 半金属中的四波混频
介观与纳米尺度物理
2020-07-01 v1 光学
摘要
Weyl 半金属（WSMs）具有源于其体相与表面电子态独特拓扑性质的异常光学响应。由于其三维 Weyl 费米子的线性色散与高费米速度，其三阶光学非线性预期非常强，尤其在长波长处。本文推导了长波长极限下 WSMs 的三阶非线性光学电导率，并计算了非线性四波混频信号透过 WSM 薄膜或在反射几何中从材料表面传播开去的强度。所有结果均为解析形式，并给出了信号强度随所有相关参数变化的标度关系。对于一种有损耗材料，其非线性产生效率出乎意料地高，约为每 W 入射泵浦功率若干 mW。使非线性信号最大化的最优条件在体等离激元共振附近实现。这表明厚度约为趋肤深度的超薄 WSM 薄膜可在紧凑型光电器件中得到应用。
引用
@article{arxiv.2004.12888,
title = {Four-wave mixing in Weyl semimetals},
author = {Sultan Almutairi and Qianfan Chen and Mikhail Tokman and Alexey Belyanin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.12888},
year = {2020}
}
备注
18 pages, 8 figures