利用手性超表面对二维半导体中激子进行谷选择性光控
光学
2018-11-02 v1 材料科学
其他凝聚态物理
应用物理
摘要
凝聚态物理的最新进展表明，具有六方对称性的二维材料（如石墨烯、h-BN 和 TMDs）中电子的谷自由度可被有效利用，从而催生了谷电子学这一新兴领域，其为高效数据传输、计算与存储提供了独特机遇。将电子的谷自由度与光耦合的能力可进一步拓展人们操控该自由度的途径，由此构想出一类新型固态-光子接口与器件。除了利用光波拓展对谷的调控外，光子与谷极化电子的耦合可极大丰富可用光学响应的图景，这可能带来光子器件中控制光的新手段。本工作中，我们设计了这样一种混合固态光子超表面，其集成了二维 TMD 与全介质光子超表面。TMD 天然具备谷到光偏振耦合的特性，而光子超表面被设计为产生手性场，该场选择性耦合到固态 TMD 组分的谷自由度。我们通过实验证明，这种耦合由于二维材料与手性光子超表面的耦合而导致受控的谷极化。该混合系统中谷激子的测量发射呈现出特定螺旋性的优先发射。
引用
@article{arxiv.1811.00071,
title = {Valley selective optical control of excitons in 2D semiconductors using Chiral metasurface},
author = {S. Guddala and R. Bushati and M. Li and A. B. Khanikaev and V. M. Menon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.00071},
year = {2018}
}
备注
5 figures