單分子層的過渡金屬二硫化物（TMDC）是一類具有顯著光學(xué)性質(zhì)的二維材料。然而目前尚無一套完整的理論來描述廣泛自由電子密度范圍內(nèi)的極化模式。由德國雷根斯堡大學(xué)的Yaroslav Vladimirovich Zhumagulov教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種微觀理論，用以描述在廣泛自由電子密度范圍內(nèi)，摻雜過渡金屬二硫化物單分子層中的強(qiáng)光-物質(zhì)耦合。
該理論涉及一組三體激發(fā)的數(shù)值計(jì)算，然后以非微擾的方式耦合到空腔共振模。作者利用這種方法計(jì)算了極化子光譜，揭示了新出現(xiàn)的光-物質(zhì)復(fù)合準(zhǔn)粒子的豐富結(jié)構(gòu)。結(jié)果證實(shí)了在很大的電子濃度范圍內(nèi)，帶電激子具有穩(wěn)健性。在中間摻雜水平上，作者觀察到激子-極子的三模式結(jié)構(gòu)，其中在極子間隙中間的附加模式定性地改變了反交叉行為。此外，作者預(yù)測在大摻雜量的極化樣品中，激發(fā)態(tài)的帶電激子的振子強(qiáng)度變得很重要，并可能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)入具有奇異電荷分布的強(qiáng)耦合區(qū)。
