物理与光电工程学院大三本科生在国际知名期刊《Physics Letters A》上发表研究性论文
近日，我校物理与光电工程学院李克银博士指导的2022级物理学专业本科生翁雨爽和龙昭涛同学，以共同第一作者身份、JN江南官方第一单位在国际知名期刊《Physics Letters A》上发表题为“Kerr birefringent switching mechanism in core-shell nanowires transformed by stark anti-crossing”的研究论文。同时，翁雨爽和龙昭涛同学还主持了JN江南官方2024年实验室开放创新基金项目以及2024年学术基金项目。
《Physics Letters A》是一本专注于物理综合研究的国际期刊，其主要传播物理学领域内的最新研究成果，属于JCR物理学类Q1期刊。
图1. 论文网页截图
图2 核壳方形纳米线示意图
几何各向异性半导体纳米结构固有的光学克尔效应在偏振相关领域（如纠缠光子生成、光加密技术和偏振光治疗）中具有重要意义。然而，在需要各向同性非线性光学响应的应用中，光克尔效应会引发显著的Kerr双折射现象，导致入射光在传播过程中出现显著失真和损耗。因此，如何在各向异性的纳米结构中抑制Kerr双折射，成为了一个重要的科学问题。李克银博士和两位学生创新性地提出基于电场诱导的Stark反交叉（SAC）效应来调控偏心核壳方形纳米线的Kerr双折射现象。在充分考虑了系统尺寸限制以及核心位移距离对能级系统的影响情况下（如图2所示），该方案通过控制电场的强度和方向，诱导电子能级产生SAC行为，进而调控纳米线的Kerr双折射现象。他们的研究表明，这种方法能有效压缩光学响应的带宽以及均匀化电子的概率密度，使得电子对任意偏振方向的探测光都具有相同的偶极跃迁条件和跃迁概率，进而表现出各向同性的折射率变化模式（如图3所示）。该机制在中红外波长范围内实现了从极化依赖到极化独立的折射率变化，为未来中红外波长范围内的Kerr双折射开关的发展提供了理论基础。
图3 电场诱导SAC效应抑制核壳方形纳米线的Kerr双折射现象
该研究得到了国家自然科学基金项目、粤港澳智能光电子技术联合实验室研究基金项目、广东省教育厅高等院校青年创新人才项目以及广东省基础与应用基础研究基金项目的支持。
文章链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0375960124007394?via%3Dihub [DOI:10.1016/j.physleta.2024.130045]
投稿单位：物理与光电工程学院
通讯员：吴秀婷
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