实与虚载流子的光场调控
光学
2022-05-16 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
光驱动的电子激发是能量与信息传递的基石。在强超快光场与固体的相互作用中，电子可能被不可逆地激发，或仅在光照期间瞬态激发。由于瞬态电子布居在光脉冲结束后无法被观测，其被称为虚的，而保持激发的布居称为实的。虚载流子近来被关联到高次谐波产生与瞬态吸收，而光电流产生可能源自实载流子以及虚载流子。然而，在产生过程中两类载流子之间及其对直至技术相关性的可观测量的的重要性之间缺乏联系。在此我们展示，在金-石墨烯-金异质结构中利用少周期激光脉冲的光学电流产生过程中，实与虚载流子可被激发并解耦。取决于用于光激发的波形，实载流子获得净动量并传播至金电极，而虚载流子在金-石墨烯界面处产生被读出的极化响应。基于这些见解，我们进一步展示了面向未来光波电子学的逻辑门的原理验证。我们的结果提供了监测和激发实与虚载流子的直接手段。对每类载流子的独立调控将极大拓展集成电路设计空间，并使拍赫兹信号处理更趋现实。
引用
@article{arxiv.2203.03509,
title = {Light-field control of real and virtual charge carriers},
author = {Tobias Boolakee and Christian Heide and Antonio Garzón-Ramírez and Heiko B. Weber and Ignacio Franco and Peter Hommelhoff},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.03509},
year = {2022}
}