法拉第旋转是固体、液体和气体磁光响应中的一个基本效应。具有大Verdet常数的材料可应用于光调制器、传感器和非互易器件,如光隔离器。鉴于此,来自明斯特大学的Ashish Arora、Rudolf Bratschitsch等人在中等磁场下,于WSe2和MoSe2的hBN封装单层中,研究发现了光的偏振平面围绕A激子跃迁表现出几度的巨大法拉第旋转。
文章要点:
1) 该研究证实,最高Verdet常数为-1.9 × 107 ° T−1 cm−1,适用于可见状态下的任何材料,并且,hBN包封的双层MoS2中的层间激子表现出大的Verdet常数(VIL≈+2 × 105° T−1 cm−2)与单层中的A激子相比符号相反,巨大的法拉第旋转是由于原子薄的半导体过渡金属二硫族化合物中激子的巨大振荡强度和高g因子;
2) 此外,该研究发现了hBN封装的WSe2和MoSe2单层的完整平面内复介电张量,这对于预测2D异质结构的Kerr、Faraday和磁圆二色性光谱至关重要,同时,该研究结果为二维材料在超薄光学偏振器件中的潜在应用带来了至关重要的进展。
参考资料:
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