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晶体中非厄米电光效应的对称性分析

介观与纳米尺度物理 2025-03-21 v2 光学

摘要

在此,我们研究了晶体对称性如何调控由贝里曲率偶极子引起的非厄米电光效应。具体来说,我们证明了材料的点群对称性和外部电偏压在塑造这种效应中的关键影响,从而导致电流诱导的光学增益和非互易光学响应。通过对晶体学点群的基于对称性的分析,我们确定了不同对称性如何影响电光响应,从而无需旋光效应即可实现偏振依赖的光学增益。特别是,我们证明了一大类晶体中的非厄米电光响应以线性二向色性增益为特征。在这种类型的响应中,激活增益或耗散的本征偏振是线偏振的。根据点群对称性,有可能实现所有本征偏振的增益(或耗散),或者观察到偏振依赖的增益和耗散。外尔半金属成为实现显著非厄米电光效应和线性二向色性增益的有前景的候选材料。我们进一步通过研究在涉及反射镜的设置中偏置材料的反射率来探讨实际应用,展示了如何通过对称性和偏置配置来控制光学增益和衰减。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.03399,
  title  = {Symmetry Analysis of the Non-Hermitian Electro-Optic Effect in Crystals},
  author = {Sylvain Lannebère and Tatiana G. Rappoport and Tiago A. Morgado and Ivo Souza and Mário G. Silveirinha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.03399},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 4 figures