抗磁性材料非线性光学响应的皮肤效应
材料科学
2025-03-10 v2 光学
摘要
非线性光学在研究基本物理和高性能光电子器件的应用方面发挥着重要作用。bulk 非线性光学响应源于非无中心对称晶体中均匀光吸收，通常被认为是所有原子的集体现象。本文表明，与这个普遍观念相反，抗磁性材料的非线性光学响应可以选择性地累积在表面附近，表现出皮肤效应。这是因为尽管全球由磁性破坏了中心不对称性，但在这些抗磁性材料内部深处几乎没有被破坏。以 A 型层状抗磁性材料为代表，我们预测，诸如 bulk 光生电效应（BPVE）和第二谐波产生（SHG）等空间依赖的非线性光学响应，在最上层和最下层显著，而随着向内部移动迅速衰减。这种现象与抗磁性强相关，存在于由具有中心对称亚晶格组成的广泛范围的抗磁性材料中，为使用这些抗磁性材料的高性能抗磁光子器件提供了前景。我们工作揭示了非线性光学响应的一个被忽视的性质，为高性能抗磁光子器件开辟了新机遇。
关键词
引用
@article{arxiv.2407.08420,
title = {Skin Effect of Nonlinear Optical Responses in Antiferromagnets},
author = {Hang Zhou and Rui-Chun Xiao and Shu-Hui Zhang and Wei Gan and Hui Han and Hong-Miao Zhao and Wenjian Lu and Changjin Zhang and Yuping Sun and Hui Li and Ding-Fu Shao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.08420},
year = {2025}
}