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在少光子水平上实现强光学非线性是量子光子学的核心目标，但在固态系统中仍然难以实现。在掺杂二维半导体中，激子与简并费米海之间的耦合产生了激子-费米极化激元，这些多体准粒子的光学响应受费米子关联支配。本研究利用飞秒泵浦-探测瞬态吸收显微镜，直接成像了单层MoSe₂中激子-费米极化激元的空间分辨非线性光学响应。该团队观察到了与吸引性费米极化激元相关的共振吸收的显著空间抑制，并从中提取出的光学阻塞半径比中性激子大十倍以上。微观分析表明，这种扩展的非线性主要源于激子-费米极化激元之间由费米子介导的相互作用。该研究的成果确立了二维半导体中的激子-费米极化激元作为电学可调谐的强相互作用光学准粒子，并将其识别为超低功耗非线性光学器件的有前景平台。