手性腔体中石墨烯的混合光-物质边界

近期,手性光学微腔与二维材料实现相干耦合的研究取得了重要进展,这为无需外部驱动即可重塑电子拓扑结构开辟了新路径。本研究建立了石墨烯嵌入圆偏振光学微腔的体边对应关系。通过结合锯齿形纳米带的精确对角化计算、半无限晶格的半解析T矩阵方法,以及狄拉克-杰恩斯-卡明斯模型的理论分析,该团队揭示了:(1)每个光致相互作用打开的能隙中都存在与能带陈数相关的单向光-物质边缘电流对,其中部分电流甚至具有辐射特性;(2)这些手性态在光子阶梯全范围内持续存在;(3)其色散关系、局域化长度和光子分布展现出由光-物质相互作用强度决定的普适标度律。时间演化模拟进一步表明,暗态的电子边缘激发可转化为具有辐射特性的单向传播电流,并能长时间保持相干性。该工作不仅预测了混合能带拓扑的实验观测特征,更为新一代量子光学器件中可重构手性通道的设计提供了蓝图。
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作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-10-15 10:05

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