基于拓扑 Weyl 半金属的激光
光学
2020-02-26 v2 介观与纳米尺度物理
量子物理
摘要
从 Kerr 与 Faraday 旋转的角度研究了光学活性平面拓扑 Weyl 半金属（TWS）的激光行为。TWS 的鲁棒拓扑特性由 Weyl 节点及相关表面电导率的呈现所揭示。我们将注意力集中于未形成 Fermi 弧的表面，因此 Maxwell 方程含有拓扑项。我们明确证明，由于导致双折射现象的有效折射率的存在，产生了两种截然不同的激光模式。转移矩阵被构造为使得反射与透射振幅包含描述 TWS 激光器双模特性的 2×2 矩阵值分量。我们提供了产生最优影响的拓扑激光系统的相关参数。我们揭示，对应于激光阈值的增益值表现出量子化行为，这源于系统的拓扑特性。我们的提议由相应的图形演示所支持。我们的观测与预测提出了一种形成 TWS 激光器与相干完全吸收体的具体途径，并期待基于我们的计算通过实验实现加以确认。
引用
@article{arxiv.1905.05799,
title = {Lasing with Topological Weyl Semimetal},
author = {Güneş Oktay and Mustafa Sarisaman and Murat Tas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.05799},
year = {2020}
}
备注
17 pages, 9 figures, 3 tables