Khatelo-pele e entsoe thutong ea ultrafast motsamao oa Weil quasiparticles laoloa kelisebelisoa tsa laser
Lilemong tsa morao tjena, lipatlisiso tsa khopolo-taba le tsa liteko mabapi le maemo a topological quantum le lisebelisoa tsa topological quantum e se e le taba e chesang haholo lefapheng la fisiks e khutsufalitsoeng.Joalo ka mohopolo o mocha oa ho arola lintho, tatellano ea lintho tse holimo, joalo ka symmetry, ke mohopolo oa mantlha ho fisiks e khutsufalitsoeng.Kutloisiso e tebileng ea topology e amana le mathata a mantlha ho fisiks e khutsufalitsoeng, joalo ka sebopeho sa mantlha sa elektroniki samekhahlelo ea quantum, liphetoho tsa quantum phase le ho tsosoa ha lintho tse ngata tse sa tsamaeeng ka mekhahlelo ea quantum.Ho lisebelisoa tsa topological, ho kopanya lipakeng tsa likhato tse ngata tsa tokoloho, joalo ka lielektrone, li-phonon le spin, li phetha karolo ea bohlokoa ho utloisisa le ho laola thepa ea thepa.Tsoelo-pele e khanyang e ka sebelisoa ho khetholla pakeng tsa litšebelisano tse fapaneng le ho laola boemo ba taba, 'me boitsebiso bo mabapi le thepa ea motheo ea' mele, liphetoho tsa sebopeho sa sebopeho, le linaha tse ncha tsa quantum li ka fumanoa.Hajoale, kamano lipakeng tsa boits'oaro ba macroscopic ea lisebelisoa tsa topological tse tsamaisoang ke leseli le sebopeho sa tsona sa athomo e nyane le thepa ea elektroniki e fetohile sepheo sa lipatlisiso.
Boitšoaro ba karabelo ea photoelectric ea lisebelisoa tsa topological bo amana haufi-ufi le sebopeho sa eona sa elektroniki sa microscopic.Bakeng sa li-semi-metals tsa topological, ho hlasimoloha ha motho ea tsamaisang haufi le mateano a litsela ho na le maikutlo a matla haholo ho litšobotsi tsa ts'ebetso ea maqhubu a sistimi.Boithuto ba liketsahalo tse sa tloaelehang tsa optical ho li-semi-metals tsa topological li ka re thusa ho utloisisa hamolemo thepa ea 'mele ea linaha tse thabileng tsa sistimi, mme ho lebelletsoe hore litlamorao tsena li ka sebelisoa ha ho etsoalisebelisoa tsa opticalle moralo oa lisele tsa letsatsi, tse fanang ka lisebelisoa tse ka sebelisoang nakong e tlang.Mohlala, ka har'a semi-metal ea Weyl, ho monya fotone ea leseli le pota-potileng ho tla etsa hore spin e fetohe, 'me e le ho kopana le paballo ea lebelo la angular, ho hlasimoloha ha elektrone ka mahlakoreng a mabeli a Weyl cone ho tla ajoa ka mokhoa o sa tsitsang. tataiso ea ho phatlalatsoa ha leseli la circularly polarized, e bitsoang molao oa khetho ea chiral (Setšoantšo sa 1).
Thuto ea theory ea nonlinear optical phenomena ea lisebelisoa tsa topological hangata e amohela mokhoa oa ho kopanya lipalo tsa thepa ea boemo ba fatše le tlhahlobo ea symmetry.Leha ho le joalo, mokhoa ona o na le mefokolo e itseng: ha o na tlhahisoleseding e matla ea nako ea sebele ea bajari ba thabileng sebakeng sa lebelo le sebaka sa sebele, 'me e ke ke ea theha papiso e tobileng le mokhoa oa ho lemoha liteko tsa nako.Khokahano pakeng tsa li-electron-phonon le photon-phonon e ke ke ea nkoa.'Me sena ke sa bohlokoa bakeng sa liphetoho tse itseng tsa mekhahlelo.Ho phaella moo, tlhahlobo ena ea theory e thehiloeng khopolong ea ho ferekanya e ke ke ea sebetsana le mekhoa ea 'mele tlas'a tšimo e matla ea leseli.Ketsiso e itšetlehileng ka nako ea ts'ebetso ea limolek'hule (TDDFT-MD) e thehiloeng ho melao-motheo ea pele e ka rarolla mathata a ka holimo.
Haufinyane tjena, tlas'a tataiso ea mofuputsi Meng Sheng, mofuputsi oa morao-rao Guan Mengxue le seithuti sa bongaka Wang En oa Sehlopha sa SF10 sa State Key Laboratory ea Surface Physics ea Setsi sa Fisiks sa Setsi sa Setsi sa Mahlale sa China / Setsi sa Naha sa Lipatlisiso sa Beijing sa Litaba tse Tebileng. Fisiks, ka tšebelisano-'moho le Moprofesa Sun Jiatao oa Setsi sa Theknoloji sa Beijing, ba ile ba sebelisa software ea TDAP e iketselitseng eona e thabileng ea matla a ho etsisa.Litšobotsi tsa karabelo tsa quastiparticle excitation ho laser ultrafast mofuta oa bobeli oa Weyl semi-metal WTe2 lia fuputsoa.
Ho 'nile ha bontšoa hore excitation e khethehileng ea bajari ba haufi le ntlha ea Weyl e khethoa ke atomic orbital symmetry le molao oa khetho ea phetoho, e fapaneng le molao o tloaelehileng oa khetho ea spin bakeng sa ho tsosoa ha chiral,' me tsela ea eona ea ho tsosoa e ka laoloa ka ho fetola tataiso ea polarization. ea linearly polarized leseli le photon eneji (FIG. 2).
The asymmetric excitation of carriers induces photocurrents in different directions in real space, e amang tataiso le symmetry ea interlayer slip ea tsamaiso.Kaha thepa ea topological ea WTe2, joalo ka palo ea lintlha tsa Weyl le tekanyo ea karohano sebakeng sa lebelo, li itšetlehile haholo ka symmetry ea sistimi (Setšoantšo sa 3), thabo ea asymmetric ea bajari e tla tlisa boitšoaro bo fapaneng ba Weyl. quastiparticles sebakeng sa lebelo le liphetoho tse tsamaellanang le thepa ea topological ea sistimi.Ka hona, thuto e fana ka setšoantšo se hlakileng sa mohato oa phetoho ea phototopological phase (Setšoantšo sa 4).
Liphetho li bonts'a hore ho ts'oaroa ha mots'oari haufi le sebaka sa Weyl ho lokela ho eloa hloko, 'me likarolo tsa athomo tsa tšebetso ea wave li lokela ho hlahlojoa.Litlamorao tsa tsena tse peli lia tšoana empa ho hlakile hore mochini o fapane, o fanang ka motheo oa khopolo-taba oa ho hlalosa bonngoe ba lintlha tsa Weyl.Ntle le moo, mokhoa oa computational o amohetsoeng thutong ena o ka utloisisa ka botebo litšebelisano tse rarahaneng le boits'oaro bo matla maemong a athomo le a elektroniki ka nako e potlakileng haholo, o senola mekhoa ea bona ea microphysical, mme ho lebelletsoe hore e be sesebelisoa se matla sa lipatlisiso tsa nakong e tlang. liketsahalo tse sa tloaelehang tsa optical ka lisebelisoa tsa topological.
Liphetho li koranteng ea Nature Communications.Mosebetsi oa lipatlisiso o tšehetsoa ke Leano la Sechaba la Lipatlisiso le Ntšetso-pele, Motheo oa Sechaba oa Saense ea Tlhaho le Morero oa Pilot oa Strategic (Sehlopha sa B) sa Sekolo sa Mahlale sa Chaena.
FIHLA.1.a.Molao oa khetho ea chirality bakeng sa lintlha tsa Weyl tse nang le letšoao le letle la chirality (χ=+1) tlas'a leseli le pota-potileng;Boithabiso bo khethehileng ka lebaka la symmetry ea atomic orbital sebakeng sa Weyl ea b.χ=+1 khanyeng ea polarized ea marang-rang
FEIE.2. Setšoantšo sa sebopeho sa athomo ea, Td-WTe2;b.Sebopeho sa sehlopha se haufi le sebaka sa Fermi;(c) Sebopeho sa sehlopha le liphallelo tse amanang tsa orbital tsa athomo tse ajoang ka mela e phahameng ea symmetric sebakeng sa Brillouin, metsu (1) le (2) li emela thabo e haufi kapa e hole le libaka tsa Weyl, ka ho latellana;d.Matlafatso ea sebopeho sa sehlopha ho latela tataiso ea Gamma-X
FIG.3.ab: Motsamao o lekanyelitsoeng oa interlayer oa tataiso ea polarization ea polarized light polarization haufi le A-axis le B-axis ea kristale, 'me mokhoa o lumellanang oa motsamao oa bontšoa;C. Papiso pakeng tsa ketsiso ea khopolo-taba le tebello ea liteko;de: Symmetry evolution ea sistimi le boemo, palo le tekanyo ea karohano ea lintlha tse peli tse haufi tsa Weyl sefofaneng sa kz=0
FEIE.4. Phetoho ea karolo ea Phototopological ho Td-WTe2 bakeng sa linearly polarized light photon energy (?) ω) le tataiso ea polarization (θ) setšoantšo se itšetlehileng ka mohato
Nako ea poso: Sep-25-2023