Nature Physics-二硫化鎢WS2 | Floquet工程
量子材料與強雷射場的互相作用，可以誘導出奇異的非平衡電子态。單層過渡金屬二硫屬元素化物是一類新型的直接能隙半導體，具有顯著的量子限制，為激子Floquet工程提供了絕佳的機會，激子是準粒子電子-空穴相關狀态。強場驅動有望實作對電子能帶結構的增強控制，進而有開辟激子光-物質互相作用的新領域。然而，強場驅動的激子動力學完整表征一直是極其困難的。
近日，美國SLAC國家加速器實驗室（SLAC National Accelerator Laboratory）Yuki Kobayashi，Christian Heide，Shambhu Ghimire等，在Nature Physics上發文，報道了基于低于光學帶隙的中紅外雷射脈沖，激發單層二硫化鎢，并示範了超過100毫電子伏特激子和強場光綴飾Light-dressing。
高靈敏度瞬态吸收光譜進一步揭示了，在1s激子共振以下，形成了虛吸收特征，将其歸因于暗2p激子态的光綴飾邊帶。量子力學模拟證明了實驗結果，進而恢複了激子動力學的真實空間影像。這項研究推進了強場區域激子動力學的了解，在二維材料的器件應用中，有望推進超快、強場現象。
圖1：在單層二硫化鎢WS2中，強驅動激子的瞬态吸收光譜。
圖2：強驅動激子的光綴飾Light-dressing 機制。
圖3：場驅動激子動力學的光學特征。
圖4：激子波包的快照。
（小注：周期驅動(Floquet工程)可用于改變量子比特間的耦合,廣泛應用于量子系統的相幹調控，有助于實作量子多體系統反向演化和測量非時序關聯函數OTOC）
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本文譯自Nature。
