范德华反铁磁体中的磁子介导激子-激子相互作用
材料科学
2025-03-25 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
激子是决定半导体光学性质的基本激发。相互作用的激子可导致各种演生物质相及巨大的非线性光学响应。在大多数半导体中,激子通过交换相互作用或相空间填充发生相互作用。承载与其他自由度耦合的激子的关联材料提供了控制这些相互作用的迄今未探索的途径。在此,我们证明了反铁磁半导体 CrSBr 中的磁子介导激子相互作用。这种相互作用表现为通过自旋倾斜角的磁子调节,激子能量依赖于激子密度。我们的研究证明了关联量子材料中准粒子介导相互作用的出现,从而带来巨大的非线性光学响应和潜在的器件概念,如磁子介导量子换能器。
引用
@article{arxiv.2409.18501,
title = {Magnon-mediated exciton-exciton interaction in a van der Waals antiferromagnet},
author = {Biswajit Datta and Pratap Chandra Adak and Sichao Yu and Agneya V. Dharmapalan and Siedah J. Hall and Anton Vakulenko and Filipp Komissarenko and Egor Kurganov and Jiamin Quan and Wei Wang and Kseniia Mosina and Zdeněk Sofer and Dimitar Pashov and Mark van Schilfgaarde and Swagata Acharya and Akashdeep Kamra and Matthew Y. Sfeir and Andrea Alù and Alexander B. Khanikaev and Vinod M. Menon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.18501},
year = {2025}
}
备注
33 pages, 14 figures