二维 SnS 多谷态的超快光学控制
光学
2025-10-24 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
我们理论性地研究了二维单层锡硫 (SnS) 多谷态的超快光学控制，这是一类来自层状 IV 单硫族物质，作为实现当前 valleytronics 挑战的有前景的材料类。通过将时域密度泛函理论与麦克斯方程结合，我们模拟了线性偏振和圆偏振超短激光脉冲如何影响 SnS 中的电子激发动力学和谷极化。我们的结果表明，SnS 单层的波纹状磷磅状晶体结构导致线性和圆形双光学性质的出现，允许通过简单调整光极化来灵活操控多谷激发。此外，破坏反演对称性和自旋轨道耦合的相互作用导致不同的 Berry 曲率效应和自旋-谷耦合，从而实现圆形双光学性。 Furthermore, we propose that tuning the carrier-envelope phase of few-cycle femtosecond laser pulses can achieve sub-cycle, ultrafast switching among multiple valleys states. These findings not only deepen our understanding of valley dynamics in 2D materials but may also open new avenues for the development of valleytronic devices.
引用
@article{arxiv.2503.09092,
title = {Ultrafast Optical Control of Multi-Valley States in 2D SnS},
author = {Arqum Hashmi and M. Umar Farooq and Mizuki Tani and Kazuhiro Yabana and Tomohito Otobe and Kenichi L. Ishikawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.09092},
year = {2025}
}
备注
18 pages, 5 figures