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  • 激光调控外尔准粒子的超快运动研究获进展

    作者:佚名 来源:物理研究所 时间:2021-09-14 10:57 阅读:1309 [投稿]
    运用自主开发的激发态动力学模拟软件TDAP,探究了第二类外尔半金属WTe2中准粒子激发对超快激光的响应特征。

    载流子的不对称激发将在实空间诱导出不同方向的光电流,从而影响体系的层间滑移的方向和对称性特征。由于WTe2的拓扑性质,例如,Weyl点的数目及其在动量空间中的分离程度等,高度依赖于体系的对称性(图3),载流子的不对称激发将带来Weyl准粒子在动量空间的不同变化行为,以及体系拓扑性质的相应改变。因此,该研究同时为光致拓扑相变提供了清晰的相图(图4)。


    图3.a-b:线偏振光极化方向沿着晶体a轴及b轴的层间相对运动,插图为相应的运动模式;c、理论模拟与实验观测的比较;d-e:体系的对称性演化及kz=0平面内两个最邻近Weyl点的位置、数目及分离程度


    图4.Td-WTe2中光致拓扑相变对线偏振光光子能量(hω)及极化方向(θ)的依赖相图

    研究表明,Weyl点附近的载流子激发要关注其手性,也要剖析其附近的波函数原子轨道特性。两者的效应类似但机制差别明显,为深入理解Weyl点的奇异性提供了理论依据。此外,该研究采用的计算方法能够在超快的时间尺度内深入理解原子、电子层次上复杂的相互作用及动力学行为,揭示其微观物理机制,有望成为未来研究拓扑材料中非线性光学现象的有利工具。

    相关相关成果发表在《自然通讯》上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和中科院战略性先导专项(B类)的资助。

    论文下载:Manipulating Weyl quasiparticles by orbitalselective photoexcitation in WTe2 

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