본 이론 연구에서, 위상 구조화된 빛(예: 보텍스 빔)으로부터 궤도 각운동량(orbital angular momentum)을 2차원 물질 박막(flake)으로 전달함으로써, 2차원 다층 구조를 빠르고 정밀하게 조작하기 위한 전(全)광학적(all-optical) 방법을 제안한다. 우리는 빛-물질 상호작용을 모델링하고, 비틀림(twist) 동역학을 분석하며, 시스템을 충격적으로 구동되는 비선형 진자(impulsively forced nonlinear pendulum)에 대응시켜 광학적 비틀림을 위한 위상 도표(phase diagram)를 개발한다. 본 연구 결과는 단일 및 다중 펄스에서의 비틀림 각 제어부터 (준)안정적인 동역학적 궤적에 이르기까지 다양한 동역학적 응답을 보여주며, 비틀림 퍼텐셜 에너지(twist potential energy)를 전(全)광학적으로 측정하기 위한 경로를 시사한다. 층간(interlayer) 에너지에 대한 고전적 퍼텐셜 추정과 수치 시뮬레이션의 도움을 받아, 육방정(六方晶) 질화붕소(hexagonal boron nitride) 이중층(bilayers)에서 이 접근의 실현 가능성을 입증하고, 1원리(first-principles) 계산을 통해 칼코게나이드(dichalcogenides)로 결과를 확장한다. 이러한 결과는 다른 2차원 다층 구조에도 일반화될 수 있으며, 규모 확장 가능하고 맞춤형(moiraé) 모아레(moiré) 전자소자 및 포토닉스(phototonics)를 위한 길을 열어줄 수 있다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.