通过 Floquet 工程对光学非线性实现巨调制
强关联电子
2022-06-20 v1 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
强周期性光驱动提供了在超快时间尺度上相干操控量子材料性质的潜力。近来，涌现出通过光学诱导非平庸能带拓扑、涌现自旋相互作用乃至超导电性来剧烈改变电子与磁性质的策略。然而，按需相干工程化光学性质的前景与方法远未被理解。此处我们展示在范德瓦耳斯层状磁性绝缘体硫化磷锰（MnPS）中对光学非线性的相干控制与巨调制。通过远偏离最低局域锰 - 跃迁共振的驱动，我们观测到其光学二次谐波产生效率在 100 飞秒时间尺度上相干地开-关切换，且无可测耗散。在量级为 10 伏每米的驱动电场下，开-关比超过 10，仅受限于样品损伤阈值。基于 MnPS 单离子模型的 Floquet 理论计算能复现所测驱动场振幅与效应的偏振依赖。我们的方法可应用于广泛绝缘体材料，并可能导致动态设计非线性光学元件。
引用
@article{arxiv.2206.08385,
title = {Giant modulation of optical nonlinearity by Floquet engineering},
author = {Jun-Yi Shan and M. Ye and Sungmin Lee and Je-Geun Park and L. Balents and D. Hsieh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.08385},
year = {2022}
}
备注
5 pages main text, 4 figures, 22 pages supplementary information