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抽象的
光学选择定则从根本上决定了从氢原子到砷化镓等块状晶体等多种物理系统中能级间的光学跃迁。这些定则对于激光器、能量色散X射线光谱和量子计算等光电子应用至关重要。近年来，人们发现单层过渡金属二硫化物在动量空间中存在具有非平凡贝里曲率的能谷以及具有大结合能的激子。然而，关于独特的能谷自由度与强激子效应相结合如何影响非线性光学激发的研究却鲜有报道。本文报道了在单层WS₂中发现的非线性光学选择定则。WS₂因其高量子产率和大直接带隙，是可见光二维光电子器件的重要候选材料。我们通过实验验证了该原理在二次谐波产生和双光子发光（TPL）中的应用。此外，圆偏振TPL及其动力学研究表明存在亚皮秒级的激子间弛豫（2p → 1s）。在二维谷电子系统中发现的这一新的光学选择定则，不仅极大地丰富了该领域的知识，而且为控制光学跃迁奠定了基础，这对于谷光电器件的应用至关重要，例如具有2p-1s跃迁的二维谷极化太赫兹源、光开关以及量子计算的相干控制。本文展示了一种基于谷激子锁定的非线性光学效应单层二硫化钨（WS2）光学选择定则。源于对称性考虑的光学选择定则控制着许多基于光的现象和应用。然而，谷自由度和强激子效应共同作用对非线性光学激发的影响尚未得到充分研究。现在，加州大学伯克利分校的张翔及其同事通过考虑动量空间中的能谷，推导出了WS2（一种重要的光电应用材料）非线性光学效应的光学选择定则。他们通过实验验证了该定则在二次谐波产生和双光子发光中的适用性。二维谷电子系统的光学选择规则为控制谷光电子学应用中的光学跃迁提供了重要的基础。.
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