Ho entsoe tsoelo-pele thutong ea motsamao o potlakileng oa li-quasiparticle tsa Weil tse laoloang ke laser.

Ho entsoe tsoelo-pele thutong ea motsamao o potlakileng oa li-quasiparticle tsa Weil tse laoloang keli-laser

Lilemong tsa morao tjena, lipatlisiso tsa khopolo-taba le tsa liteko mabapi le maemo a quantum a topological le thepa ea quantum ea topological e fetohile sehlooho se chesang lefapheng la fisiks ea lintho tse kopantseng. Jwalo ka mohopolo o mocha oa ho arola lintho, tatellano ea topological, joalo ka ho lekana, ke mohopolo oa motheo fisiks ea lintho tse kopantseng. Kutloisiso e tebileng ea topology e amana le mathata a mantlha fisiks ea lintho tse kopantseng, joalo ka sebopeho sa mantlha sa elektroniki samekhahlelo ea quantum, diphetoho tsa mokgahlelo wa quantum le ho hlasimolla ha dielemente tse ngata tse sa tsamayeng ka mokgahlelo wa quantum. Disebedisweng tsa topological, ho kopana pakeng tsa maemo a mangata a tokoloho, jwalo ka dielektrone, di-phonone le ho potoloha, ho bapala karolo ya bohlokwa ho utlwisiseng le ho laola dibopeho tsa thepa. Ho hlasimolla ha lesedi ho ka sebediswa ho kgetholla pakeng tsa dikamano tse fapaneng le ho laola boemo ba taba, mme tlhahisoleseding mabapi le dibopeho tsa motheo tsa mmele tsa thepa, diphetoho tsa mokgahlelo wa sebopeho, le maemo a matjha a quantum e ka fumanwa. Hona jwale, kamano pakeng tsa boitshwaro ba macroscopic ba dibopeho tsa topological tse tsamaisitsweng ke tshimo ya lesedi le sebopeho sa tsona sa athomo ya microscopic le dibopeho tsa elektroniki e se e le sepheo sa dipatlisiso.

Boitšoaro ba karabelo ea photoelectric ea thepa ea topological bo amana haufi-ufi le sebopeho sa eona sa elektroniki sa microscopic. Bakeng sa li-semi-metal tsa topological, pherekano ea carrier haufi le moo sehlopha se kopanang teng e na le kutlo e kholo ho litšobotsi tsa ts'ebetso ea maqhubu a sistimi. Thuto ea liketsahalo tsa optical tse seng tsa linear ho li-semi-metal tsa topological e ka re thusa ho utloisisa hamolemo thepa ea 'mele ea maemo a thabileng a sistimi, 'me ho lebelletsoe hore litlamorao tsena li ka sebelisoa tlhahisong ealisebelisoa tsa opticalle moralo oa lisele tsa letsatsi, tse fanang ka lits'ebetso tse ka bang teng nakong e tlang. Mohlala, ho Weyl semi-metal, ho monya photon ea khanya e chitja e nang le polarized ho tla etsa hore ho potoloha ho fetohe, 'me e le ho fihlela paballo ea momentum ea angular, ho sisinyeha ha elektrone mahlakoreng ka bobeli a khoune ea Weyl ho tla ajoa ka mokhoa o sa lekanang ho latela tataiso ea ho ata ha khanya e chitja e nang le polarized, e bitsoang molao oa khetho ea chiral (Setšoantšo sa 1).

Thuto ea khopolo-taba ea liketsahalo tsa optical tse seng mola tsa thepa ea topological hangata e sebelisa mokhoa oa ho kopanya lipalo tsa thepa ea boemo ba mobu le tlhahlobo ea symmetry. Leha ho le joalo, mokhoa ona o na le liphoso tse ling: ha o na tlhahisoleseling ea nako ea sebele ea bajari ba thabileng sebakeng sa momentum le sebaka sa 'nete, 'me o ke ke oa theha papiso e tobileng le mokhoa oa ho lemoha liteko o rarollotsoeng ka nako. Ho kopana pakeng tsa li-electron-phonen le li-photon-phonen ho ke ke ha nahanoa. 'Me sena ke sa bohlokoa bakeng sa hore liphetoho tse itseng tsa mohato li etsahale. Ho phaella moo, tlhahlobo ena ea khopolo-taba e thehiloeng khopolo-taba ea pherekano e ke ke ea sebetsana le lits'ebetso tsa 'mele tlas'a tšimo e matla ea leseli. Ketsiso ea nako-e itšetlehileng ka density functional molecular dynamics (TDDFT-MD) e thehiloeng melao-motheong ea pele e ka rarolla mathata a ka holimo.

Haufinyane tjena, tlasa tataiso ea mofuputsi Meng Sheng, mofuputsi oa postdoctoral Guan Mengxue le seithuti sa bongaka Wang En oa Sehlopha sa SF10 sa State Key Laboratory of Surface Physics sa Setsi sa Fisiks sa Chinese Academy of Sciences/Beijing National Research Center for Concentrated Matter Physics, ka tšebelisano-'moho le Moprofesa Sun Jiatao oa Beijing Institute of Technology, ba sebelisitse software ea TDAP ea ho etsisa maemo a matla a tšohanyetso a TDAP. Litšobotsi tsa karabelo ea quastiparticle excitation ho laser e potlakileng haholo mofuteng oa bobeli oa Weyl semi-metal WTe2 lia hlahlojoa.

Ho bontšitsoe hore ho hlohlelletsa ho kgethilweng ha bajari haufi le ntlha ya Weyl ho laolwa ke molao wa ho leka-lekana ha athomo le ho kgetha phetoho, o fapaneng le molao o tlwaelehileng wa ho kgetha ho potoloha bakeng sa ho hlohlelletsa chiral, mme tsela ya yona ya ho hlohlelletsa e ka laolwa ka ho fetola tataiso ya polarization ya lesedi le nang le polarized le matla a photon (Setshwantsho sa 2).

Ho hlohlelletsa ha di-carrier ho sa lekanang ho baka maqhubu a photocurrents ka mahlakoreng a fapaneng sebakeng sa nnete, e leng se amang tataiso le ho leka-lekana ha ho thella ha di-interlayer tsa sistimi. Kaha thepa ya topological ya WTe2, jwalo ka palo ya dintlha tsa Weyl le tekanyo ya karohano sebakeng sa momentum, di itshetlehile haholo hodima ho leka-lekana ha sistimi (Setshwantsho sa 3), ho hlohlelletsa ha di-carrier ho sa lekanang ho tla tlisa boitshwaro bo fapaneng ba di-Weyl quastiparticles sebakeng sa momentum le diphetoho tse tsamaellanang le thepa ya topological ya sistimi. Kahoo, thuto e fana ka setshwantsho se hlakileng sa mokgahlelo bakeng sa diphetoho tsa mokgahlelo wa phototopological (Setshwantsho sa 4).

Liphetho li bontša hore chirality ea carrier excitation haufi le ntlha ea Weyl e lokela ho eloa hloko, 'me thepa ea athomo ea orbital ea ts'ebetso ea maqhubu e lokela ho hlahlojoa. Litlamorao tsa tse peli lia tšoana empa mokhoa o fapane ka ho hlaka, e leng se fanang ka motheo oa khopolo-taba oa ho hlalosa boikhetho ba lintlha tsa Weyl. Ho phaella moo, mokhoa oa ho bala o sebelisitsoeng thutong ena o ka utloisisa ka botebo likamano tse rarahaneng le boitšoaro ba dynamical maemong a athomo le a elektroniki ka tekanyo ea nako e potlakileng haholo, oa senola mekhoa ea bona ea microphysical, 'me ho lebelletsoe hore e be sesebelisoa se matla bakeng sa lipatlisiso tsa nakong e tlang mabapi le liketsahalo tse seng tsa linear optical thepa ea topological.

Liphetho li koranteng ea Nature Communications. Mosebetsi oa lipatlisiso o tšehetsoa ke Morero oa Naha oa Lipatlisiso le Nts'etsopele ea Bohlokoa, Mokhatlo oa Naha oa Saense ea Tlhaho le Morero oa Leano la Pilot (Sehlopha sa B) sa Setsi sa Mahlale sa Chaena.

Setšoantšo sa 1.a. Molao oa khetho ea chirality bakeng sa lintlha tsa Weyl tse nang le letšoao le letle la chirality (χ=+1) tlas'a khanya e chitja e nang le polarized; Ho hlasimoloha ho khethiloeng ka lebaka la ho lekana ha athomo ea orbital ntlheng ea Weyl ea b. χ=+1 khanyeng e nang le polarized inthaneteng.

Setšoantšo sa 2. Setšoantšo sa sebopeho sa athomo sa a, Td-WTe2; b. Sebopeho sa sehlopha haufi le bokaholimo ba Fermi; (c) Sebopeho sa sehlopha le menehelo e amanang le li-orbital tsa athomo tse ajoang meleng e phahameng e lekanang sebakeng sa Brillouin, metsu (1) le (2) e emela ho hlasimoloha haufi kapa hole le lintlha tsa Weyl, ka ho latellana; d. Ho atolosoa ha sebopeho sa sehlopha ho latela tataiso ea Gamma-X

Setšoantšo sa 3.ab: Motsamao o amanang oa tataiso ea polarization ea leseli le nang le polarized e otlolohileng ho latela A-axis le B-axis ea kristale, le mokhoa o tsamaellanang oa motsamao o bontšoa; C. Papiso pakeng tsa ketsiso ea khopolo-taba le tlhokomeliso ea liteko; de: Phetoho ea synmetry ea sistimi le boemo, palo le tekanyo ea karohano ea lintlha tse peli tse haufi tsa Weyl sefofaneng sa kz=0

Setšoantšo sa 4. Phetoho ea mohato oa phototopological ho Td-WTe2 bakeng sa matla a photon a leseli le nang le polarized linearly (?) ω) le setšoantšo sa mohato o itšetlehileng ka tataiso ea polarization (θ)