驱动腔-物质混合系统中的超辐射电荷密度波

光学谐振腔能够实现强且长程的光-物质相互作用,从而驱动集体有序现象(如超冷原子气体中的超辐射自组织)。将这些概念扩展到固态电子系统,有望实现对电子序的连续波光学调控,但光学波长与电子长度尺度之间的不匹配构成了主要障碍。本研究提出了一个创新平台:通过将掺杂且受驱动的过渡金属二硫族化物与光学腔耦合,实现超辐射电荷密度波(sCDW)。纳米级光栅可在面内大光学动量处产生电场,使腔光子通过激子-极化子过程高效耦合电子密度涨落。通过线性稳定性分析,我们确定了超辐射有序的阈值并绘制出驱动相图。研究表明,当光栅周期与增强的电子密度涨落(如维格纳结晶附近的涨落)相匹配时,可大幅降低所需泵浦强度。该工作为量子材料中实现腔控电子序开辟了新路径。

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提交arXiv: 2026-03-30 13:40

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