基于Chern绝缘体手性激子光学响应探测量子几何

我们从理论上推导了考虑激子效应的吸收光导率负第一矩求和规则，并建立了其与量子权重 $K$ 和 Chern数 $C$ 的 ground state 之间的联系。应用这一框架，我们研究了在扭曲双层MoTe$_2$ 孔填充因子为 $\nu=1$ 时的Chern绝缘体的激子光学响应。单一手性激子态支配了光学求和规则，它选择性地吸收特定手性的圆偏振光。该手性激子态由两种层间电子-空穴跃迁组成，这些跃迁抵消了总体垂直偶极矩。吸收光谱显示近乎完美的磁圆二色性，这可归因于该Chern绝缘体在研究中的 $K \ge |C|$ 接近饱和。我们的工作说明了利用激子光学响应来探测Chern绝缘体中由 $K$ 和 $C$ 编码的量子几何的潜力。