通过自由电荷与束缚电荷相互作用实现的非厄米线性电光效应
光学
2025-12-09 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
近年来，人们对低对称性导体中的非厄米现象，特别是由电光效应驱动的光学增益，产生了日益浓厚的兴趣。传统的半经典处理通常将这些效应归因于与 Bloch 电子反常速度相关的非线性相互作用。在此，我们提出了一种唯象微观模型，该模型不仅恢复了这些反常速度的贡献，还纳入了在更高频率下变得显著的带间效应。我们的模型在保持与无源性和微观可逆性一致的同时，捕捉了广泛的非线性相互作用。利用这一更广泛的框架，我们将自由电子与束缚电子之间的非线性相互作用作为光学增益的替代机制进行研究。我们表明，在低对称性导体的非平衡条件下，线性化的电磁响应可以同时表现出非互易性和增益，即使没有反常速度的贡献也是如此。最后，我们分析了电偏置系统的稳定性，并强调了光隔离器和行波放大器等潜在应用。
引用
@article{arxiv.2503.09274,
title = {Non-Hermitian Linear Electro-Optic Effect Through Interactions of Free and Bound Charges},
author = {Sylvain Lannebère and Nader Engheta and Mário G. Silveirinha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.09274},
year = {2025}
}