Foarútgong is makke yn 'e stúdzje fan UltraFast-beweging fan Weil Quasiparles regele trochLasers
De lêste jierren, it teoretyske en eksperimintele ûndersyk nei topologyske kwantum-stelt en topologyske kwantummateriaal wurden in waarme ûnderwerp yn it fjild fan kondensearre funksje. As in nij konsept fan saakklassifikaasje, topologyske folchoarder, lykas symmetry is in fûnemintele konsept yn kondenseare stoffunksje. In djip begryp fan topology is besibbe oan 'e basisproblemen yn kondenseare stoffysika, lykas de basis elektroanyske struktuer fanQuantum Phases, Quantum fase transysjes en eksitaasje fan in protte immobilisearre eleminten yn kwantum-fazen. Yn topologyske materialen, de koppeling tusken in protte graden fan frijheid, lykas elektroanen, fonroanen en spin, spielet in beslissende rol yn begryp en regelerende materiële eigenskippen. Ljochte-eksitaasje kin brûkt wurde om te ûnderskieden tusken ferskate ynteraksjes en de steat fan 'e saak manipulearje oer it basisfysike fysike eigenskippen, strukturele faze-transysjes, en nije kwantalyske steaten kinne wurde krigen. Op it stuit is de relaasje tusken makroskopysk gedrach fan topologyske materiaal troch ljochtfjild riden en har mikroskopyske atoomstruktuer en elektroanyske eigenskippen is in ûndersyksdoel wurden.
It foteleektryske antwurdgedrach fan topologyske materialen is nau besibbe oan syn mikroskopyske elektroanyske struktuer. Foar topologyske semi-metalen, de ferfierder-eksitaasje by de krúspunt is heul gefoelich foar de skaaimerken fan 'e golffunksje fan it systeem. De stúdzje fan net-lineêre optyske ferskynsels yn topologyske semi-metalen kin helpe om better de fysike eigenskippen te begripen, en it wurdt ferwachte dat dizze effekten kinne wurde brûkt yn 'e fabrikaazje fanoptyske apparatenen it ûntwerp fan Solar-sellen, it leverjen fan potensjele praktyske applikaasjes yn 'e takomst. Bygelyks, yn in weelder semi-metaal, absorbearje fan in fotulêr belofte ljocht, sil de spin fan 'e konsultatyf oan' e weide-reagearje as de rjochtlaannige ljochte ûnderfangen wurde neamd, hjit de kloannele seleksjeregel (figuer 1).
De teoretyske stúdzje fan net-lineêre optyske ferskynsels fan topologyske materialen oannimt normaal de metoade om de berekkening fan 'e berekkening fan materiaal te kombinearjen en symmetêre analyse. Dizze metoade hat lykwols guon tekoarten: it mist lykwols de realtime dynamyske ynformaasje yn momentum romte en echte romte, en it kin gjin direkte fergeliking meitsje mei de metoade foar tiden oplost. De koppeling tusken elektron-fonroanen en foton-fonroanen kinne net wurde beskôge. En dit is krúsjaal foar bepaalde faze-transysjes om te foarkommen. Derneist kin dizze teoretyske analyze basearre op Perturbation teory om de fysike prosessen te behanneljen ûnder it sterke ljochtfjild. De tiid-ôfhinklike tichtheid Tundyske Molekulêre dynamyk (TDDFT-MD) simulaasje basearre op earste prinsipes kinne de boppesteande problemen oplosse.
Koartlyn, ûnder de begelieder Meng Sheng, postdichtûnderûndersiker guan mengxue en doktoren fan 'e fysyk fan' e Peijhitie fan 'e Peijing-instit fan it Selsûntwikkelde optein optein op opspoarte Simamics Simulation Simulation Simulation Simulation Simulation Software TDAP. De reaksje-skaaimerken fan Quastiparticle-eksitaasje nei ultrafast-laser yn 'e twadde soarte fan weyl semi-metaal wt2 wurde ûndersocht.
It is oantoand dat de selektive-eksitaasje fan dragers by it weylpunt wurdt bepaald troch RULOLE fan 'e Gewoane Seleksje, en har eksitaasjepaad is fan' e polarisaasje fan lineêre polarisearre ljocht en foton enerzjy (FIG. 2).
De Asymmetrysk-eksitaasje fan ferfierders induzearret fotokurren yn ferskate rjochtingen yn echte romte, dy't de rjochting en symmetry beynfloedet en symmetry fan 'e ynterlayer slip fan it systeem. Sûnt de topologyske eigenskippen fan WTE2, lykas it oantal weelderige romte yn 'e momentum, binne heul ôfhinklik fan it systeem (ôfbylding 3), yn' e momentum romte en korrespondearjende feroarings yn 'e topologyske eigenskippen fan it systeem. Sa biedt de stúdzje in dúdlike faze-diagram foar fototopologyske faze-transysjes (figuer 4).
De resultaten litte sjen dat de chirity fan ferfierder-opspanning by Weyl-punt moat wurde betelle oan, en de atomyske orbitale eigenskippen fan golffunksje moatte wurde analysearre. De effekten fan 'e twa binne gelyk, mar it meganisme is blykber oars, dat in teoretyske basis leveret foar it ferklearjen fan' e singulariteit fan weylpunten. Derneist kin de computational-metoade yn dizze kompleks ynteraksjes en dynamroanyske nivo's djip fersteane yn in mikrofthysyske meganismen, en wurdt ferwachte in krêftich ûndersyk te wêzen foar takomstûndersyk op nonlineêre optyske ferskynsels yn topologyske materialen.
De resultaten binne yn 'e tydskrift Natuerapplikaasje. It ûndersykswurk wurdt stipe troch it National Key Research en Untwikkelingsplan, de National Natural Science Foundation and the Strategic Pilot Project (kategory B) fan 'e Sineeske Akademy foar Wittenskippen.
Fig.1.a. De seleksje fan 'e chirality foar weelderpunten foar weylpunten mei positive chiraliteit teken (χ = + 1) ûnder sirkulêr polariseare ljocht; Selektive útsûnderting fanwege atoomfrinsymmetry op it weylpunt fan b. χ = + 1 yn online polariseare ljocht
Fig. 2. Atoomstruktuer diagram fan A, TD-wTE2; b. Bandstruktuer by it fermi-oerflak; (c) Bandstruktuer en relative bydragen fan atoomfreden ferdield lâns hege symmetryske rigels yn 'e Brill-streek, pylken (1) en (2) fertsjinwurdigje respektivelik, respektivelik; d. Amplifikaasje fan bandstruktuer lâns de rjochting gammy-x-rjochting
Fig.3.B: De relative ynterlayerbeweging fan lineêre polarisearre line polariseare rjochting lâns de A-Axis en B-as fan it kristlike bewegingsmodus wurdt yllustrearre; C. fergeliking tusken teoretyske simulaasje en eksperimintele observaasje; DE: Symmetry Evolution fan it systeem en de posysje, oantal en graad fan skieding fan 'e twa tichtste weylpunten yn' e kz = 0-fleantúch
Fig. 4. Fotofopologyske faze-oergong yn TD-WTE2 foar lineêr polarisearre lichte foton enerzjy (?) Ω) en polarisaasje-rjochting (θ) ôfhinklik fan ôfhinklik
Posttiid: SEP-25-2023