热电子注入诱导的 bilayer MoS$_2$ 结构对称性破缺：second-harmonic generation 探测
光学
2025-04-02 v2
摘要
对称性支配着晶体材料中光-物质相互作用的选择规则，使对称性操作成为调控其光学性质的强大工具。本文演示了从等离子体共振器注入热电子可破坏相邻过渡金属化合物双层的中心对称性，通过在 Au 纳米粒子@双层-MoS@Au 薄膜混合体系中探测 second-harmonic generation (SHG)。功率依赖的 SHG 测量显示饱和行为，符合电容器模型，其中界面电荷积累创建动态垒层限制进一步的电子注入。偏振分辨的 SHG 测量揭示了热电子注入下各向异性的二阶偶极响应，其中不同响应分量之间的对比提供了对对称性破缺各向异性的定量测度。第一性原理计算阐明了双层 MoS 中非线性光学响应的演变，并确认在热电子注入下（由垂直电场建模）各向异性修改了响应分量。本工作确立了 SHG 作为探测 2D 材料中热电子诱导对称性破缺的有效手段，展示了通过纳米尺度受控电荷注入实现快速材料性质调控的前景。
引用
@article{arxiv.2503.21238,
title = {Hot-electron-injection-induced symmetry breaking in bilayer MoS$_2$ probed by second-harmonic generation},
author = {Zhizi Guan and Zhiwei Peng and David J. Srolovitz and Jacob Khurgin and Dangyuan Lei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.21238},
year = {2025}
}