体相WSe₂中的超快光驱动光学旋转与隐藏序

缺乏点反演对称性的单层半导体过渡金属二硫化物为谷电子学提供了一个高效平台，其中电子、磁、谷和晶格自由度可通过偏振光进行选择性操控。然而，这一任务被认为在母体体相化合物中受到限制，因为点反演对称性在其中得以恢复。因此，利用体相材料中的底层量子物理是最大的范式挑战之一。本文表明，通过圆偏振光可以在体相WSe₂中宽能量范围内高效地产生显著的光学克尔旋转，且时间尺度为超快。我们将这些发现归因于隐藏的自旋/层/谷量子纠缠。光谱分析揭示了对应于A、B和C激子边的三个特征频率处的清晰特征。所有这些特征的起源和相对符号被证明源自层内和层间光学跃迁的选择性泡利阻塞。宽带克尔响应的长寿命（τ≈500 fs）提供了强有力的证据表明，耦合的光诱导电子和空穴密度在体相化合物中的存活时间比此前预期的更长。本报告表明，隐藏的量子纠缠也在体相中心对称层状材料中发挥作用，为体相WSe₂在光电子应用中的有效利用开辟了道路。