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​Nano Lett.：单层半导体中非线性光子晶体极化激元的静电控制

低维 昂维  · 公众号  ·  · 2024-06-13 10:00

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成果介绍
2D半导体与光子晶体板的集成提供了一种有吸引力的方法来实现强光-物质耦合和在芯片兼容的几何结构中激子-极化激元的形成。然而，对于实际器件的发展，极化激元激发容易调节并表现出强烈的非线性响应是至关重要的。
有鉴于此，近日，俄罗斯圣彼得堡国立信息技术机械与光学大学Vasily Kravtsov等研究了嵌入单层半导体MoSe2中的静电栅控光子晶体板中的中性和带电激子-极化激元，并通过实验证明了一种基于极化激元非线性的光控制新方法。研究发现，在光泵浦作用下，光子晶体单胞内介电环境的空间调制导致两种不同激子的形成，其对应的带电激子-极化激元的非线性响应显著不同。这种特性可以实现超短激光脉冲的光开关，并且可以通过静电栅极电压进行灵敏控制。本文的结果为在紧凑的芯片兼容实现中开发有源极化器件开辟了新的途径。
         

 

图文导读    
图1. 零栅极电压Vg=0 V时的光子晶体激子-极化激元。
         

 

图2. 线性范围中激子和三重子-极化激元的静电控制。
         

 

    
图3. 零栅极电压下光子晶体激子-极化激元的共振非线性响应。
         

 

图4. 非线性谱移的静电调谐。
         

 

文献信息
Electrostatic Control of Nonlinear Photonic-Crystal Polaritons in a Monolayer Semiconductor    
（Nano Lett., 2024, DOI:10.1021/acs.nanolett.4c01475）
文献链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c01475    

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