用定制超快脉冲塑造二维半导体中的激子极化动力学
光学
2025-02-21 v2
摘要
二维半导体中强束缚激子的超快形成，为研究基础物理和发展新型光电子技提供了丰富平台。尽管大量研究已探索了激子相干性、多体相互作用和非线性光学性质，但通过直接控制其相干极化动力学来研究这些现象的潜力尚未被充分实现。在这项工作中，我们使用亚 10 fs 脉冲整形器研究相干激子极化的时间控制如何影响环境条件下单层 WSe2 中四波混频的产生。通过定制多光子路径干涉，我们将非线性响应从相消干涉调谐至相长干涉，相比变换极限脉冲产生的四波混频实现了 2.6 倍增强。这展示了一种通过整形脉冲以抵消共振光-物质相互作用期间所经历的时间色散来实现非线性增强的通用方法。我们的方法使我们能激发 1s 和 2s 态，展示了对产生非线性的共振态的选择性控制。通过将结果与理论比较，我们发现激子-激子相互作用而非泡利阻塞主导了非线性响应。这种在原子薄晶体中操控激子极化动力学的能力，为探索凝聚态系统中的广泛共振现象奠定了基础，并为先进光电器件中的精确光学控制开辟了新可能。
引用
@article{arxiv.2306.15005,
title = {Shaping Exciton Polarization Dynamics in 2D Semiconductors by Tailored Ultrafast Pulses},
author = {Omri Meron and Uri Arieli and Eyal Bahar and Swarup Deb and Moshe Ben Shalom and Haim Suchowski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.15005},
year = {2025}
}