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Can crystal symmetry reshape ENZ photonics?: Opinion

यह विचार लेख प्रस्तावित करता है कि कम-समरूपता वाले चालकों (low-symmetry conductors) की क्रिस्टल समरूपता का लाभ उठाना एप्सिलॉन-नियर-जीरो (ENZ) फोटोनिक्स को नया आकार दे सकता है, जिससे अद्वितीय ध्रुवीकरण-निर्भर गेन (polarization-dependent gain), गैर-पारस्परिक प्रभाव (nonreciprocal effects) और अतिशीघ्र गैर-रैखिकताएं (ultrafast nonlinearities) सक्षम हो सकती हैं जो साधारण ड्रूड सामग्रियों (Drude materials) में अप्राप्य हैं।

मूल लेखक: Mario G. Silveirinha

प्रकाशित 2026-08-05

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CC BY 4.0

मूल लेखक: Mario G. Silveirinha

मूल पेपर CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। ✨ नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें

प्रकाश की कल्पना एक व्यस्त शहर के रूप में करें जहाँ अदृश्य तरंगें दौड़ रही हैं, और कल्पना करें कि कुछ सामग्रियाँ विशेष पड़ोस की तरह हैं जहाँ यातायात के नियम पूरी तरह से बदल जाते हैं। अधिकांश स्थानों में, प्रकाश पदार्थ के साथ एक अनुमानित और सौम्य तरीके से अंतःक्रिया करता है। लेकिन "एप्सिलॉन-नियर-जीरो" (या ENZ) कहलाने वाले एक विशेष वर्ग की सामग्रियों में, नियम अजीब हो जाते हैं। इस सामग्री की "परमिटिविटी" (permittivity) को उस माप के रूप में सोचें कि यह विद्युत क्षेत्रों को गुजरने देने में कितनी प्रतिरोध करती है या उन्हें कितना अनुमति देती है। ENZ सामग्रियों में, यह प्रतिरोध लगभग शून्य तक गिर जाता है। यह एक ऐसे राजमार्ग की तरह है जहाँ गति सीमा अचानक गायब हो जाती है; प्रकाश की एक छोटी सी लहर भी एक विशाल, अराजक प्रतिक्रिया पैदा कर सकती है। वैज्ञानिक इन सामग्रियों को लेकर उत्साहित रहे हैं क्योंकि वे प्रकाश को अजीब तरीकों से मोड़ सकते हैं, लेजर को बेहद शक्तिशाली बना सकते हैं, या संकेतों को अविश्वसनीय रूप से तेज़ गति से चालू या बंद कर सकते हैं। वर्षों से, मुख्य लक्ष्य ऐसी सामग्रियाँ खोजना रहा है जो कम ऊर्जा हानि और मजबूत प्रतिक्रिया के साथ ऐसा कर सकें, जो आमतौर पर इलेक्ट्रॉनों की गति के आधार पर देखा जाता है।

लेकिन इस कहानी में एक और परत है: क्रिस्टल का आकार। जिस तरह एक स्नोफ्लेक (हिमपात का कण) का एक अद्वितीय, सममित पैटर्न होता है, उसी तरह ठोस में परमाणु विशिष्ट ज्यामितीय आकृतियों में व्यवस्थित होते हैं। आमतौर पर, हम इन आकृतियों को कठोर ढांचे के रूप में देखते हैं। हालाँकि, कुछ विलक्षण क्रिस्टल में, परमाणुओं की व्यवस्था "तिरछी" होती है या इसमें केंद्र की समरूपता का अभाव होता है। यह विषमता इलेक्ट्रॉनों के नृत्य को बदल देती है। केवल बिलियर्ड बॉल्स की तरह टकराने के बजाय, वे एक अजीब, अतिरिक्त घुमाव प्राप्त करते हैं, जैसे कि कोई नर्तक फिसलते हुए घूम रहा हो। यह शोध पत्र एक नया प्रश्न पूछता है: क्या हम इस तिरछे क्रिस्टल आकार का उपयोग ENZ सामग्रियों में प्रकाश के जंगली व्यवहार को नियंत्रित करने के लिए कर सकते हैं? लेखक का सुझाव है कि क्रिस्टल की समरूपता को झुकाकर, हम ऐसे प्रकाश प्रभाव बना सकते हैं जो साधारण सामग्रियों में असंभव हैं, जैसे कि प्रकाश को एक दिशा में बढ़ाना लेकिन दूसरी दिशा में नहीं, या प्रकाश को एक एकल तरंग चक्र की गति से चालू और बंद करना।

शोध पत्र का मूल विचार

मारियो जी. सिल्वेरिन्हा द्वारा लिखे गए इस शोध पत्र में प्रस्ताव दिया गया है कि हमें ENZ सामग्रियों को केवल "तेज इलेक्ट्रॉन राजमार्गों" के रूप में देखना बंद कर देना चाहिए और उन्हें "समरूपता-नियंत्रित प्रकाश आकार देने वाले" के रूप में देखना शुरू करना चाहिए। लेखक का तर्क है कि कम-समरूपता वाले चालकों (conductors)—ऐसी सामग्रियाँ जहाँ परमाणुओं की व्यवस्था पूरी तरह से संतुलित नहीं होती—में इलेक्ट्रॉन मानक धातुओं की तुलना में अलग व्यवहार करते हैं। एक सामान्य धातु में, इलेक्ट्रॉन एक गलियारे में लोगों की भीड़ की तरह चलते हैं; यदि आप उन्हें एक विद्युत क्षेत्र से धकेलते हैं, तो वे सभी एक साथ आगे बढ़ते हैं। इसे 'ड्रूड मॉडल' (Drude model) नामक एक मानक मॉडल द्वारा वर्णित किया गया है। लेकिन इन विशेष, तिरछे क्रिस्टलों में, इलेक्ट्रॉनों के पास एक गुप्त चाल होती है। क्रिस्टल के आकार के कारण, वे एक "असामान्य वेग" (anomalous velocity) प्राप्त करते हैं। एक ऐसी भीड़ की कल्पना करें जहाँ, आगे बढ़ने के अलावा, हर कोई घूमने या बगल में खिसकने लगता है, यह इस पर निर्भर करता है कि उन्हें कैसे धकेला गया है। यह अतिरिक्त गति "बेरी कर्वेचर डायपोल" (Berry curvature dipole) द्वारा संचालित होती है, जो इलेक्ट्रॉन के पथ में एक क्वांटम ज्यामितीय घुमाव का एक फैंसी नाम है।

लेखक ने क्या पाया और सुझाव दिया

सिल्वेरिना सुझाव देते हैं कि यह अतिरिक्त "स्पिन" या ड्रिफ्ट एक नए प्रकार का विद्युत प्रवाह बनाता है जो साधारण धातुओं में मौजूद नहीं होता है। यह करंट विशेष है क्योंकि यह प्रकाश की दिशा और क्रिस्टल के आकार पर निर्भर करता है। शोध पत्र गणना करता है कि यह तंत्र एक "सेकंड-ऑर्डर" प्रतिक्रिया (जिसे $\chi^{(2)}$ कहा जाता है) की अनुमति देता है, जो एक प्रकार की नॉन-लिनियरिटी (nonlinearity) है जो धातुओं में प्राप्त करना बहुत कठिन होता है। इसके विपरीत, आज हम जिन ENZ सामग्रियों (जैसे पारदर्शी चालक ऑक्साइड) का उपयोग करते हैं, वे मुख्य रूप से "थर्ड-ऑर्डर" प्रतिक्रिया ( $\chi^{(3)}$ ) दिखाते हैं, जो एक ऐसी प्रतिक्रिया है जो प्रकाश की तीव्रता या चमक पर निर्भर करती है।

लेखक एक महत्वपूर्ण अंतर की ओर इशारा करते हैं: नया समरूपता-संचालित प्रभाव प्रकाश की चमक के बजाय, स्वयं प्रकाश तरंग के आकार पर प्रतिक्रिया कर सकता है। इसे समझाने के लिए, शोध पत्र एक दृश्य तुलना का उपयोग करता है। यदि आप पुराने तरीके ( $\chi^{(3)}$ ) का उपयोग करके प्रकाश को नियंत्रित करते हैं, तो यह एक डिमर स्विच की तरह है; आप पूरे वेव पैकेट की चमक बदलते हैं। लेकिन नए समरूपता विधि ( $\chi^{(2)}$ ) के साथ, यह व्यक्तिगत तरंगों पर स्विच दबाने जैसा है, जिससे आप एक एकल ऑप्टिकल चक्र की गति से प्रकाश को बदल सकते हैं। यह उन स्विचों की ओर ले जा सकता है जो वर्तमान में उपलब्ध किसी भी चीज़ की तुलना में बहुत तेज़ हैं।

प्रकाश के लिए नए करतब

शोध पत्र उन कुछ "जादुई करतबों" पर प्रकाश डालता है जिन्हें यह समरूपता सक्षम कर सकती है:

नॉन-रेसिप्रोकल प्रभाव (Nonreciprocal Effects): आप एक ऐसी सामग्री बना सकते हैं जो प्रकाश को एक दिशा में आसानी से जाने देती है लेकिन दूसरी दिशा में उसे रोक देती है, और इसके लिए चुंबक की आवश्यकता नहीं होती। यह सामग्री पर एक सरल विद्युत बायस (वोल्टेज) लगाकर किया जाता है।
काइरल गेन (Chiral Gain): यह शायद सबसे दिलचस्प अवधारणा है। लेखक का सुझाव है कि सामग्री एक दिशा में घूमने वाले प्रकाश (जैसे कि एक दाएं हाथ के पेंच की तरह) को बढ़ा सकती है जबकि दूसरी दिशा में घूमने वाले प्रकाश को अवशोषित कर सकती है। यह एक टर्नस्टाइल की तरह है जो लोगों को तभी अंदर जाने देता है जब वे घड़ी की दिशा में घूम रहे हों।
गेन-मोमेंटम लॉकिंग (Gain-Momentum Locking): सतह तरंगों (प्लास्मोन) के लिए, जो सामग्री के किनारे के साथ चलती हैं, प्रवर्धन (amplification) उनकी यात्रा की दिशा से जुड़ा हो सकता है। यदि वे बाईं ओर जाती हैं, तो वे तेज़ हो जाती हैं; यदि वे दाईं ओर जाती हैं, तो वे धीमी हो जाती हैं।

वास्तविकता की जाँच

लेखक सावधानी बरतते हैं कि यह कोई हल की हुई समस्या नहीं है। शोध पत्र ज्ञात क्वांटम यांत्रिकी पर आधारित सैद्धांतिक मॉडलों और गणनाओं पर निर्भर करता है, न कि विशेष रूप से इस प्रस्ताव के लिए किए गए नए प्रयोगों पर। लेखक नोट करते हैं कि हालांकि गणित आशाजनक दिखता है, फिर भी इन सामग्रियों को प्रकाश हेरफेर के सामान्य शत्रुओं का सामना करना पड़ता है: हानि (loss) और ऊष्मा (heating)। वर्तमान ENZ सामग्रियों की तरह, ये नई सामग्रियाँ भी गर्म हो सकती हैं या बहुत अधिक ऊर्जा अवशोषित कर सकती हैं। शोध पत्र स्पष्ट रूप से कहता है कि यह देखने के लिए प्रयोगों की आवश्यकता है कि क्या ये सामग्रियाँ वास्तव में सही आवृत्ति, कम हानि और मजबूत प्रतिक्रिया को एक साथ जोड़ सकती हैं।

लेखक TaAs (टैंटलम आर्सेनाइड) और टेल्यूरियम जैसी मौजूदा सामग्रियों पर प्रयोगों का हवाला देते हैं, जिन्होंने विशाल नॉन-लिनियर प्रतिक्रिया और नॉन-रेसिप्रोकल प्रभाव दिखाए हैं, जो यह सिद्ध करता है कि अंतर्निहित भौतिकी वास्तविक है। उदाहरण के लिए, गणना बताती है कि TaAs के लिए, नॉन-लिनियर प्रतिक्रिया लगभग 3000 pm/V हो सकती है, जो मानक सामग्रियों की तुलना में बहुत बड़ी है। हालाँकि, शोध पत्र का निष्कर्ष यह है कि हमें यह देखने के लिए कि क्या ये कम-समरूपता वाले चालक वास्तव में नैनोफोटोनिक्स के भविष्य को नया आकार दे सकते हैं, उन्हें वास्तविक ENZ सेटअप में परीक्षण करने की आवश्यकता है। यह एक सुझाव है, एक परिकल्पना है, और भविष्य के प्रयोगों के लिए एक रोडमैप है, न कि कोई तैयार उत्पाद।

तकनीकी सारांश: क्या क्रिस्टल समरूपता (Crystal Symmetry) ENZ फोटोनिक्स को नया रूप दे सकती है?

समस्या विवरण
पिछले एक दशक में, एप्सिलॉन-नियर-ज़ीरो (ENZ) फोटोनिक्स मुख्य रूप से कम नुकसान और मजबूत गैर-रेखीय (nonlinear) प्रतिक्रियाओं की खोज द्वारा संचालित रहा है, विशेष रूप से ITO जैसे पारदर्शी चालक ऑक्साइडों (TCOs) में। हालांकि मजबूत गैर-रेखीयता और अल्ट्राफास्ट मॉड्यूलेशन प्राप्त करने में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है, लेकिन ENZ प्रतिक्रिया को आकार देने में क्रिस्टल समरूपता की भूमिका पर सीमित ध्यान दिया गया है। पारंपरिक ENZ सामग्रियों को आमतौर पर ड्रूड सन्निकटन (Drude approximation) का उपयोग करके मॉडल किया जाता है, जो समकेंद्रीय (centrosymmetric) इलेक्ट्रॉनिक संरचनाओं को मानता है और गैर-रेखीयताओं को प्रभावी तृतीय-क्रम ( $\chi^{(3)}$ ) प्रक्रियाओं के रूप में वर्णित करता है। यह शोध पत्र प्रस्तावित करता है कि निम्न-समरूपता वाले चालक, जैसे कि वेइल सेमीमेटल्स (Weyl semimetals) और ट्रांजिशन-मेटल डाइकैल्कोजेनाइड्स (TMDCs), अपनी गैर-समकेंद्रीय इलेक्ट्रॉनिक संरचनाओं और क्वांटम ज्यामितीय गुणों का लाभ उठाकर ENZ प्रतिक्रियाओं को नया रूप देने के लिए एक विशिष्ट मार्ग प्रदान कर सकते हैं।

कार्यप्रणाली और सैद्धांतिक ढांचा
लेखक मुक्त वाहकों (free carriers) के मानक ड्रूड विवरण को विस्तारित करने के लिए एक न्यूनतम घटनात्मक इलेक्ट्रोडायनामिक मॉडल का उपयोग करता है।

ड्रूड मॉडल का विस्तार: सामान्य चालकों में, इलेक्ट्रॉन संवेग (momentum) और वेग, एक प्रभावी द्रव्यमान ( $m^*$ ) द्वारा जुड़े होते हैं। निम्न-समरूपता वाले चालकों में, मॉडल इलेक्ट्रॉनिक अवस्थाओं के बेरी कर्वेचर (Berry curvature) से उत्पन्न एक "असामान्य वेग" (anomalous velocity) शब्द को शामिल करता है।
बेरी-कर्वेचर डिपोल (Berry Curvature Dipole): मॉडल एक आयामहीन बेरी-डिपोल टेंसर ( $D$ ) पेश करता है, जो क्रिस्टल के पॉइंट ग्रुप सिमेट्री द्वारा निर्धारित होता है। यह टेंसर एक ऐसे करंट योगदान की अनुमति देता है जो वाहक संवेग और विद्युत क्षेत्र ( $\mathbf{p} \times \mathbf{E}$ ) के क्रॉस उत्पाद के समानुपाती होता है।
गैर-रेखीय करंट फॉर्मूलेशन: परिणामी करंट डेंसिटी में एक पद शामिल है जो बेरी-डिपोल टेंसर पर निर्भर करता है, जो समकेंद्रीय ड्रूड धातुओं में अनुपस्थित होता है। यह पद स्वाभाविक रूप से गैर-रेखीय है और $\chi^{(2)}$ प्रकार का है, जो पारंपरिक ENZ गैर-रेखीयताओं की $\chi^{(3)}$ प्रकृति के विपरीत है।
मात्रात्मक अनुमान: लेखक एक स्थिर बायस फील्ड ( $E_{bias}$ ) द्वारा प्रेरित समकक्ष द्वितीय-क्रम ससेप्टिबिलिटी ( $\chi^{(2)}_{BD}$ ) के लिए एक व्यंजक व्युत्पन्न करता है। यह व्यंजक ससेप्टिबिलिटी को बेरी-डिपोल टेंसर तत्व, वाहक घनत्व और स्कैटरिंग दर से जोड़ता है। मॉडल को विशिष्ट सामग्रियों (जैसे TaAs, NbAs, BiTeI) पर प्रथम-सिद्धांत (first-principles) गणना किए गए $D$ के मानों का उपयोग करके लागू किया गया है।

प्रमुख योगदान और परिणाम

समरूपता-संचालित $\chi^{(2)}$ प्रतिक्रिया: शोध पत्र प्रदर्शित करता है कि निम्न-समरूपता वाले चालक बेरी कर्वेचर डिपोल द्वारा संचालित एक विशाल द्वितीय-क्रम गैर-रेखीय प्रतिक्रिया ( $\chi^{(2)}$ ) प्रदर्शित कर सकते हैं। जबकि TaAs जैसी सामग्रियों में विशाल हार्मोनिक गुणांकों के प्रायोगिक प्रदर्शन दर्ज किए गए हैं, शोध पत्र स्पष्ट रूप से नोट करता है कि ये विशिष्ट प्रयोग रैखिक-प्रतिक्रिया ENZ बिंदु पर नहीं किए गए थे; इन सामग्रियों के लिए फ्री-करियर प्लाज्मा क्रॉसिंग लंबी तरंग दैर्ध्य पर होने का अनुमान है। हालांकि, सैद्धांतिक ढांचा यह सुझाव देता है कि $\chi^{(2)}$ तंत्र वैध बना रहता है और क्षेत्र संवर्धन (field enhancement) के कारण ENZ बिंदु के पास संभावित रूप से प्रबल हो सकता है। पारंपरिक ENZ सामग्रियों के विपरीत जहाँ गैर-रेखीयता तीव्रता-निर्भर ( $\chi^{(3)}$ ) होती है, यह तंत्र सामग्री की प्रतिक्रिया को स्वयं ऑप्टिकल फील्ड के अनुरूप बनाने की अनुमति देता है।
गैर-रेखीयता का परिमाण: गणना दर्शाती है कि TaAs (जहाँ $D \approx 0.39$ ) जैसी सामग्रियों के लिए, समकक्ष $\chi^{(2)}_{BD}$ लगभग 3000 pm/V तक पहुँच सकता है, जो GaAs जैसी पारंपरिक गैर-रेखीय क्रिस्टल के मूल्यों के बराबर या उससे अधिक है। यह प्रतिक्रिया तरंग दैर्ध्य के साथ स्केल करती है और इलेक्ट्रॉनिक अनुनाद (resonances) के पास और अधिक बढ़ सकती है, जिसके विशिष्ट अनुनाद स्थितियों में सैद्धांतिक अनुमान $10^5$ pm/V तक पहुँचते हैं।
इलेक्ट्रो-ऑप्टिक और नॉन-रेसिप्रोकल प्रभाव: एक स्थिर बायस फील्ड का परिचय बेरी-डिपोल गैर-रेखीयता को एक रैखिक इलेक्ट्रो-ऑप्टिक योगदान में बदल देता है। यह चुंबकीय क्रम के बिना भी नॉन-रेसिप्रोकल ऑप्टिकल प्रतिक्रिया (फैराडे-जैसे रोटेशन) को सक्षम बनाता है, जो बायस-प्रेरित dc करंट द्वारा समय-प्रतिवर्ती समरूपता (time-reversal symmetry) को तोड़ने से संचालित होता है।
काइरल गेन (Chiral Gain) और स्पिन-मोमेंटम लॉकिंग: मॉडल भविष्यवाणी करता है कि इलेक्ट्रो-ऑप्टिक प्रतिक्रिया नॉन-हर्मिटियन (non-Hermitian) हो सकती है, जिससे ध्रुवीकरण-निर्भर गेन या लॉस हो सकता है। विशेष रूप से, बायस्ड बेरी-डिपोल चालकों में, गेन तरंग के स्पिन कोणीय संवेग (spin angular momentum) से लॉक किया जा सकता है। यह "काइरल गेन" की संभावना का सुझाव देता है, जहाँ एक विशिष्ट दिशा में प्रसारित होने वाले सरफेस प्लास्मोन अपनी सर्कुलर पोलराइजेशन हैंडेडनेस के आधार पर प्रवर्धित (amplify) होते हैं।
अल्ट्राफास्ट टेम्पोरल मॉड्यूलेशन: शोध पत्र $\chi^{(3)}$ (एन्वेलप-आधारित) और $\chi^{(2)}$ (फील्ड-आधारित) प्रतिक्रियाओं की मॉड्यूलेशन क्षमताओं के बीच अंतर करता है। यह सुझाव देता है कि $\chi^{(2)}$ तंत्र ऑप्टिकल-साइकिल स्तर ( $T_{cyc}$ ) पर मॉड्यूलेशन को सक्षम कर सकता है, जो संभावित रूप से अल्ट्राफास्ट टेम्पोरल मॉड्यूलेशन, पैरामीट्रिक एम्प्लीफिकेशन और स्पेस-टाइम क्रिस्टल व्यवहारों को सुगम बना सकता है।

महत्व और दावे
शोध पत्र तर्क देता है कि क्रिस्टल समरूपता एक महत्वपूर्ण, फिर भी कम उपयोग किया जाने वाला पैरामीटर है। समकेंद्रीय TCOs से हटकर निम्न-समरूपता वाले चालकों की खोज पर ध्यान केंद्रित करके, शोधकर्ता ENZ सामग्रियों की एक नई श्रेणी तक पहुँच सकते हैं जहाँ गैर-रेखीय प्रतिक्रिया मौलिक रूप से इलेक्ट्रॉनिक अवस्थाओं की क्वांटम ज्यामिति द्वारा आकार लेती है।

पैराडाइम शिफ्ट (Paradigm Shift): यह कार्य ENZ सामग्रियों में केवल कम नुकसान और उच्च गति की खोज से आगे बढ़कर यह देखने का सुझाव देता है कि कैसे समरूपता गैर-रेखीयता के प्रकार (जैसे, चालकों में $\chi^{(2)}$ प्रभावों को सक्षम करना) को निर्धारित कर सकती है।
सक्रिय नैनोफोटोनिक्स (Active Nanophotonics): ENZ फील्ड एन्हांसमेंट के साथ समरूपता-नियंत्रित $\chi^{(2)}$ प्रतिक्रियाओं का संयोजन नॉन-रेसिप्रोकल डिवाइस और काइरल एम्पलीफायर सहित सक्रिय और समय-परिवर्तनीय नैनोफोटोनिक्स के लिए एक संभावित मार्ग प्रदान करता है।
संयमित दृष्टिकोण: लेखक एक सतर्क रुख बनाए रखते हैं, यह स्वीकार करते हुए कि इन सामग्रियों को अभी भी प्लास्मोनिक्स की अंतर्निहित चुनौतियों, जैसे कि ओमिक लॉस और हीटिंग का सामना करना पड़ता है। यह पेपर दावा नहीं करता है कि ये सामग्रियाँ एक हल किया हुआ समाधान हैं, बल्कि यह प्रायोगिक सत्यापन के लिए एक आशाजनक दिशा के रूप में प्रस्तावित करता है। यह इस बात पर जोर देता है कि हालांकि सैद्धांतिक मॉडल और प्रथम-सिद्धांत गणनाएँ बड़ी गैर-रेखीयता का सुझाव देती हैं, लेकिन इन प्रभावों की व्यावहारिक व्यवहार्यता निर्धारित करने के लिए ENZ शासन (जो अक्सर वर्तमान प्रदर्शनों की तुलना में लंबी तरंग दैर्ध्य पर होता है) में प्रयोगात्मक सत्यापन आवश्यक है।

संक्षेप में, शोध पत्र प्रस्तावित करता है कि निम्न-समरूपता वाले चालक जिनमें महत्वपूर्ण बेरी कर्वेचर डिपोल हैं, वे समरूपता-नियंत्रित, बायस-ट्यूनेबल $\chi^{(2)}$ गैर-रेखीयताओं, नॉन-रेसिप्रोकल प्रभावों और काइरल गेन को पेश करके ENZ परिदृश्य को नया रूप दे सकते हैं, जो पारंपरिक ENZ सामग्रियों के $\chi^{(3)}$ -प्रधान प्रतिमान का एक विशिष्ट विकल्प प्रदान करते हैं।

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