ความคืบหน้าได้เกิดขึ้นในการศึกษาการเคลื่อนไหวที่เร็วมากของ weil quasiparticles ควบคุมโดยเลเซอร์
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาการวิจัยเชิงทฤษฎีและการทดลองเกี่ยวกับสถานะควอนตัมทอพอโลยีและวัสดุควอนตัมทอพอโลยีได้กลายเป็นหัวข้อร้อนในสาขาฟิสิกส์สสารควบแน่น ในฐานะที่เป็นแนวคิดใหม่ของการจำแนกสสารลำดับโทโพโลยีเช่นความสมมาตรเป็นแนวคิดพื้นฐานในฟิสิกส์สสารควบแน่น ความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับทอพอโลยีเกี่ยวข้องกับปัญหาพื้นฐานในฟิสิกส์สสารควบระยะควอนตัม, การเปลี่ยนเฟสควอนตัมและการกระตุ้นขององค์ประกอบที่ตรึงจำนวนมากในเฟสควอนตัม ในวัสดุทอพอโลยีการมีเพศสัมพันธ์ระหว่างอิสระหลายองศาเช่นอิเล็กตรอนโฟนอนและสปินมีบทบาทชี้ขาดในการทำความเข้าใจและควบคุมคุณสมบัติของวัสดุ การกระตุ้นด้วยแสงสามารถใช้เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างการโต้ตอบที่แตกต่างกันและจัดการสถานะของสสารและข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพพื้นฐานของวัสดุการเปลี่ยนเฟสโครงสร้างและสถานะควอนตัมใหม่สามารถรับได้ ในปัจจุบันความสัมพันธ์ระหว่างพฤติกรรมขนาดมหึมาของวัสดุทอพอโลยีที่ขับเคลื่อนโดยสนามแสงและโครงสร้างอะตอมด้วยกล้องจุลทรรศน์และคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ได้กลายเป็นเป้าหมายการวิจัย
พฤติกรรมการตอบสนองของโฟโตอิเล็กทริกของวัสดุทอพอโลยีมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ สำหรับทอพอโลยีกึ่งโลหะการกระตุ้นของผู้ให้บริการใกล้กับสี่แยกแถบนั้นมีความไวสูงต่อลักษณะการทำงานของคลื่นของระบบ การศึกษาปรากฏการณ์ทางแสงที่ไม่เชิงเส้นในกึ่งโลหะทอพอโลยีสามารถช่วยให้เราเข้าใจคุณสมบัติทางกายภาพของสถานะที่ตื่นเต้นของระบบได้ดีขึ้นและคาดว่าผลกระทบเหล่านี้สามารถใช้ในการผลิตของอุปกรณ์ออพติคอลและการออกแบบเซลล์แสงอาทิตย์ให้การใช้งานที่มีศักยภาพในอนาคต ตัวอย่างเช่นในเวลลี่กึ่งโลหะการดูดซับโฟตอนของแสงโพลาไรซ์แบบวงกลมจะทำให้สปินพลิกและเพื่อให้ได้การอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุมการกระตุ้นด้วยอิเล็กตรอนทั้งสองด้านของกรวยเวลล์
การศึกษาเชิงทฤษฎีของปรากฏการณ์ออปติคัลแบบไม่เชิงเส้นของวัสดุทอพอโลยีมักใช้วิธีการรวมการคำนวณคุณสมบัติสถานะพื้นดินและการวิเคราะห์สมมาตร อย่างไรก็ตามวิธีนี้มีข้อบกพร่องบางอย่าง: มันขาดข้อมูลแบบไดนามิกแบบเรียลไทม์ของผู้ให้บริการที่ตื่นเต้นในพื้นที่โมเมนตัมและพื้นที่จริงและไม่สามารถสร้างการเปรียบเทียบโดยตรงกับวิธีการตรวจจับการทดลองที่แก้ไขเวลา ไม่สามารถพิจารณาการมีเพศสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กตรอน-โฟนและโฟตอน-โฟนอน และนี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเปลี่ยนเฟสบางอย่างที่จะเกิดขึ้น นอกจากนี้การวิเคราะห์เชิงทฤษฎีนี้ขึ้นอยู่กับทฤษฎีการก่อกวนไม่สามารถจัดการกับกระบวนการทางกายภาพภายใต้สนามแสงที่แข็งแกร่ง การจำลองโมเลกุลการทำงานของโมเลกุลความหนาแน่นขึ้นอยู่กับเวลาขึ้นอยู่กับการจำลองแบบโมเลกุล (TDDFT-MD) ตามหลักการแรกสามารถแก้ปัญหาข้างต้นได้
เมื่อเร็ว ๆ นี้ภายใต้การแนะนำของนักวิจัย Meng Sheng นักวิจัยหลังปริญญาเอก Guan Mengxue และนักศึกษาปริญญาตรี Wang en ของกลุ่ม SF10 ของห้องปฏิบัติการสำคัญของรัฐฟิสิกส์พื้นผิวของสถาบันฟิสิกส์ของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ tdap ลักษณะการตอบสนองของการกระตุ้น quastiparticle ไปยังเลเซอร์ที่เร็วมากใน Weall Semi-metal WTE2 ชนิดที่สอง
มันแสดงให้เห็นว่าการกระตุ้นการเลือกของผู้ให้บริการใกล้กับจุด Weyl นั้นถูกกำหนดโดยความสมมาตรของการโคจรของอะตอมและกฎการเลือกการเปลี่ยนผ่านซึ่งแตกต่างจากกฎการเลือกสปินปกติสำหรับการกระตุ้น chiral และเส้นทางการกระตุ้นสามารถควบคุมได้โดยการเปลี่ยนทิศทางโพลาไรเซชันของแสงโพลาไรซ์เชิงเส้น
การกระตุ้นแบบไม่สมมาตรของผู้ให้บริการทำให้เกิดโฟโตกระแสในทิศทางที่แตกต่างกันในพื้นที่จริงซึ่งมีผลต่อทิศทางและความสมมาตรของสลิป interlayer ของระบบ เนื่องจากคุณสมบัติของทอพอโลยีของ WTE2 เช่นจำนวนจุด WEYL และระดับของการแยกในพื้นที่โมเมนตัมนั้นขึ้นอยู่กับความสมมาตรของระบบ (รูปที่ 3) การกระตุ้นแบบอสมมาตรของผู้ให้บริการจะนำมาซึ่งพฤติกรรมที่แตกต่างกัน ดังนั้นการศึกษาจึงให้แผนภาพเฟสที่ชัดเจนสำหรับการเปลี่ยนเฟสของแสง (รูปที่ 4)
ผลการวิจัยพบว่าควรมีการวิเคราะห์ความสนใจของผู้ให้บริการใกล้กับ Weall Point และควรวิเคราะห์คุณสมบัติการโคจรของการทำงานของการทำงานของคลื่น ผลกระทบของทั้งสองมีความคล้ายคลึงกัน แต่กลไกนั้นแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัดซึ่งให้พื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับการอธิบายความเป็นเอกเทศของจุด WEYL นอกจากนี้วิธีการคำนวณที่นำมาใช้ในการศึกษานี้สามารถเข้าใจปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนและพฤติกรรมพลวัตในระดับอะตอมและอิเล็กทรอนิกส์ในช่วงเวลาที่เร็วที่สุดเผยให้เห็นกลไก microphysical และคาดว่าจะเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับการวิจัยในอนาคต
ผลลัพธ์อยู่ในวารสาร Nature Communications งานวิจัยได้รับการสนับสนุนโดยแผนการวิจัยและพัฒนาที่สำคัญแห่งชาติมูลนิธิวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติและโครงการนำร่องเชิงกลยุทธ์ (หมวด B) ของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งจีน
รูปที่ 1.A. กฎการเลือก chirality สำหรับจุด WEYL ที่มีเครื่องหมาย chirality บวก (χ =+1) ภายใต้แสงโพลาไรซ์แบบวงกลม; การกระตุ้นการเลือกเนื่องจากความสมมาตรของวงโคจรอะตอมที่จุด WEYL ของ B χ =+1 ในแสงโพลาไรซ์แบบออนไลน์
มะเดื่อ. 2. แผนภาพโครงสร้างอะตอมของ A, TD-WTE2; ข. โครงสร้างวงดนตรีใกล้กับพื้นผิว Fermi; (c) โครงสร้างแถบและการมีส่วนร่วมของ orbitals อะตอมที่กระจายไปตามเส้นสมมาตรสูงในภูมิภาค Brillouin, ลูกศร (1) และ (2) แสดงถึงการกระตุ้นใกล้หรือไกลจากจุด Weyl ตามลำดับ; d. การขยายโครงสร้างแบนด์ตามทิศทางแกมมา-x
รูปที่ 3.AB: การเคลื่อนไหว interlayer สัมพัทธ์ของทิศทางโพลาไรเซชันแสงเชิงเส้นตรงตามแนวแกน A และแกน B ของคริสตัลและโหมดการเคลื่อนไหวที่สอดคล้องกันจะถูกแสดง; C. การเปรียบเทียบระหว่างการจำลองเชิงทฤษฎีและการสังเกตการทดลอง; DE: วิวัฒนาการสมมาตรของระบบและตำแหน่งจำนวนและระดับการแยกของสองจุด WEYL ที่ใกล้ที่สุดในระนาบ KZ = 0
มะเดื่อ. 4. การเปลี่ยนเฟสโฟโตโลจีใน TD-WTE2 สำหรับพลังงานแสงโฟตอนเชิงเส้น (?) Ω) และทิศทางโพลาไรเซชัน (θ) ไดอะแกรมเฟสขึ้นอยู่กับ
เวลาโพสต์: ก.ย. 25-2023