二维过渡金属二硫化物（TMDC）在K和K'谷处呈现出特别的非线性和直接带隙。这些谷可以通过例如具有自旋相关光致发光的等离子体-谷-激子耦合来光学操纵。然而，泵浦和发射之间的弱相干使得探索基于TMDC的非线性谷电器件具有挑战性。近日，Cheng-Wei Qiu、Peixiang Lu和Kai Wang展示了缠绕光的相位和旋转的超表面，可以同时增强和操纵室温下单层二硫化钨（WS2）非线性锁谷手性发射。由光（金（Au）超表面赋予的旋转相关的几何相位）通过光进入和相干泵浦的二次谐波谷光子被分离并在自由空间中被路由到预定方向。此外，研究人员设计的超表面中WS2的临界自旋谷锁定非线性选择规则，与入射光具有相同自旋的非线性光子被引导。研究人员合成的TMDC-表面界面可以促进先进的室温和自由空间非线性，量子和谷电子纳米器件的发展。
Hu, G. et al. Coherent steering of nonlinear chiral valley photons with a synthetic Au-WS2 metasurface
Nat. Photon. 2019
DOI:10.1038/s41566-019-0399-1
文章链接：https://www.nature.com/articles/s41566-019-0399-1.pdf
