石墨烯纳米带异质结的拓扑增强非线性光学响应
光学
2023-07-14 v2
摘要
我们研究了由两段具有相同或不同拓扑性质的石墨烯纳米带(GNRs)构成的异质结的非线性光学性质。通过采用包含远邻相互作用的量子力学方法，我们证明拓扑界面态的存在显著增强了由合并两个拓扑不等价GNRs所产生的GNR异质结的二阶与三阶非线性光学响应。具体地，具拓扑界面态的GNR异质结显示出的三阶谐波超极化率比无拓扑界面态的同等尺寸对应物大两个数量级以上，而二阶谐波超极化率在具与不具有拓扑界面态的异质结之间呈现大于十倍的对比。此外，我们发现两个拓扑不同GNR间界面上的拓扑态可诱导异质结量子等离激元频率的显著红移。我们的结果揭示了拓扑态的存在与石墨烯纳米结构及可能的其他光子系统的增强非线性光学响应之间普遍而深刻的联系。
引用
@article{arxiv.2304.08794,
title = {Topologically enhanced nonlinear optical response of graphene nanoribbon heterojunctions},
author = {Hanying Deng and Zhihao Qu and Yingji He and Changming Huang and Nicolae C. Panoiu and Fangwei Ye},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.08794},
year = {2023}
}
备注
16 pages,5 figures