法拉第旋轉是固體、液體和氣體磁光響應中的一個基本效應。具有大Verdet常數的材料可應用于光調制器、傳感器和非互易器件,如光隔離器。鑒于此,來自明斯特大學的Ashish Arora、Rudolf Bratschitsch等人在中等磁場下,于WSe2和MoSe2的hBN封裝單層中,研究發現了光的偏振平面圍繞A激子躍遷表現出幾度的巨大法拉第旋轉。
文章要點:
1) 該研究證實,最高Verdet常數為-1.9?×?107?°?T?1?cm?1,適用于可見狀態下的任何材料,并且,hBN包封的雙層MoS2中的層間激子表現出大的Verdet常數(VIL≈+2?×?105°?T?1?cm?2)與單層中的A激子相比符號相反,巨大的法拉第旋轉是由于原子薄的半導體過渡金屬二硫族化合物中激子的巨大振蕩強度和高g因子;
2) 此外,該研究發現了hBN封裝的WSe2和MoSe2單層的完整平面內復介電張量,這對于預測2D異質結構的Kerr、Faraday和磁圓二色性光譜至關重要,同時,該研究結果為二維材料在超薄光學偏振器件中的潛在應用帶來了至關重要的進展。
參考資料:
Carey, B., Wessling, N.K., Steeger, P. et al. Giant Faraday rotation in atomically thin semiconductors. Nat. Commun. (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-47294-5
https://doi.org/10.1038/s41467-024-47294-5