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二维半导体中电子-空穴连续谱的非线性光学:双光子跃迁、二次谐波产生与谷电流注入

介观与纳米尺度物理 2019-03-14 v1

摘要

我们研究了单层过渡金属硫族化物中至电子-空穴散射连续谱的双光子跃迁,并辨识出这一非线性光学过程的两个具有相反圆偏振谷选择定则的贡献。在非相互作用极限下,两个贡献之间的竞争导致选择定则随双光子能量的增加而交叉。在电子与空穴间强库仑相互作用下,两个贡献在正交角动量通道中激发电子-空穴散射态,而跃迁强度可被相互作用显著增强。基于这一双光子跃迁图像,我们分析了电子-空穴连续谱中的二次谐波产生(SHG),其中库仑相互作用被证明极大地改变了不同交叉圆偏振 SHG 过程的相对强度。我们还研究了在强库仑相互作用下由单光子与双光子跃迁量子干涉实现的谷电流注入,其显著增强了注入率。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.05588,
  title  = {Nonlinear optics in the electron-hole continuum in 2D semiconductors: two-photon transition, second harmonic generation and valley current injection},
  author = {Pu Gong and Hongyi Yu and Yong Wang and Wang Yao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.05588},
  year   = {2019}
}