单层MoSe$_2$中远程费米-极子态阻滞
介观与纳米尺度物理
2026-05-29 v1 量子气体
摘要
强光子非线性是量子光子学的核心目标，但在固态系统中仍难以实现。在掺杂的二维半导体中，极子与退化费米海之间的耦合导致极子-费米极子态的形成，这是一种由费米相关性支配其光学响应的准粒子。本文采用飞秒泵-探测瞬态吸收显微镜，直接成像单层MoSe中极子-费米极子态的空间分辨非线性光学响应。我们观察到共挑吸收的显著空间抑制，这与引人注目的费米极子态有关，从而提取出该光学阻滞半径超过中性极子的十倍。微scopic分析表明，这一扩展非线性主要源于费米中介的极子-费米极子态之间的相互作用。我们的结果表明，二维半导体中的极子-费米极子态是可通过电气调节的强相互作用光学准粒子，鲜明指出其作为超低功耗非线性光学器件的前景。
引用
@article{arxiv.2605.29067,
title = {Long-Range Fermi-Polaron Blockade in Monolayer MoSe$_2$},
author = {Jonas Peterson and Shibalik Lahiri and Monique Tie and Shibin Deng and Jierong Wang and Minxue Wang and Luke Holtzman and James Hone and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Tony Heinz and Valentin Walther and Libai Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.29067},
year = {2026}
}