İdarə olunan Weil Quasiparticles'in ultrafast hərəkətinin öyrənilməsində irəliləyiş əldə edildilazerlər
Son illərdə topoloji kvant dövlətləri və topoloji kvant materialları üzrə nəzəri və eksperimental tədqiqatlar, qatılaşdırılmış maddə fizikası sahəsində isti mövzuya çevrilmişdir. Mətil təsnifatı yeni bir anlayış olaraq, simmetriya kimi topoloji sifariş, qatılaşdırılmış maddə fizikasında əsas konsepsiyadır. Topologiyanın dərin bir anlayışı əsas elektron quruluş kimi qatılaşdırılmış maddə fizikasındakı əsas problemlərlə əlaqədardırkvant fazaları, kvant fazası keçidləri və kvant fazalarında bir çox immobilizasiya edilmiş elementlərin həyəcanları. Topoloji materiallarda, elektron, fonon və spin kimi bir çox azadlıq arasındakı birləşmə, maddi xüsusiyyətləri anlamaq və tənzimləməkdə həlledici rol oynayır. Fərqli qarşılıqlı əlaqələri ayırd etmək və maddənin vəziyyətini manipulyasiya etmək üçün yüngül həyəcan istifadə edilə bilər və materialın əsas fiziki xüsusiyyətləri, struktur fazası keçidləri və yeni kvant dövlətləri haqqında məlumat əldə edilə bilər. Hazırda işıq sahəsi və mikroskopik atom quruluşu və elektron xüsusiyyətləri ilə idarə olunan topoloji materialların makroskopik davranışı arasındakı əlaqə araşdırma məqsədinə çevrildi.
Topoloji materialların fotoelektrik cavab davranışı mikroskopik elektron quruluşu ilə sıx bağlıdır. Topoloji yarı metallar üçün, qrupun kəsişməsinin yaxınlığında daşıyıcı həyəcanverici sistemin dalğa funksiyası xüsusiyyətlərinə yüksək həssasdır. Topoloji yarım metallarda qeyri-xətti optik hadisələrin öyrənilməsi, sistemin həyəcanlı dövlətlərinin fiziki xüsusiyyətlərini daha yaxşı başa düşməyimizə kömək edə bilər və bunun istehsalında istifadə edilə biləcəyi gözlənilir.optik cihazlarGələcəkdə potensial praktik tətbiqləri təmin edən günəş hüceyrələrinin dizaynı. Məsələn, bir Weyl yarı metalda, dairəvi qütblü işığın fotonunda fırlanmaya səbəb olacaq və bucaq sürətinin qorunmasına cavab vermək üçün, WELL konusunun hər iki tərəfində elektron həyəcan təbəqəsi, çirkli qütblü işıqlandırma qaydası ilə bölüşdürüləcəkdir (Şəkil 1).
Topoloji materialların qeyri-xətti optik hadisələrinin nəzəri tədqiqi ümumiyyətlə maddi torpaq mülkiyyətlərinin və simmetriya təhlili hesablamasını birləşdirmək metodunu qəbul edir. Bununla birlikdə, bu üsulun bəzi qüsurları var: Həvəsli məkan və real məkanda həyəcanlı daşıyıcıların real vaxt dinamik məlumatı yoxdur və bu zaman həll olunan eksperimental aşkarlama üsulu ilə birbaşa müqayisə qura bilməz. Elektron fononlar və foton-fononlar arasında birləşmə nəzərə alınmır. Və bu, müəyyən faza keçidlərinin baş verməsi üçün çox vacibdir. Bundan əlavə, narahatlıq nəzəriyyəsinə əsaslanan bu nəzəri analiz güclü işıq sahəsinin altındakı fiziki proseslərlə məşğul ola bilməz. İlk prinsiplərə əsaslanan vaxtdan asılı olan sıxlıqlı molekulyar dinamik (TDDFT-MD) simulyasiyası yuxarıdakı problemləri həll edə bilər.
Bu yaxınlarda Tədqiqatçı Meng Sheng, postdoctoral tədqiqatçı GUAN Menghue və Doktorluq Tələbə SF10 qrupunun SF10 Qrupu, Çin Elmlər Akademiyasının Fizika Fizikası Fizika Fizikası Fizika Milli Tədqiqat Mərkəzi, Öz-özünə inkişaf etmiş Dövlət Dinamika Simulyasiya Proqramını istifadə etdi Tdap. İkinci növ WELE2-nin ikinci növündə ultrafast lazerinə dair Həyəcan Həyəcanının cavab xüsusiyyətləri araşdırılır.
WELEL nöqtəsinin yaxınlığında daşıyıcıların seçmə həyəcanverici həyəcanverici Atom Orbital Simmetriya və keçid seçimi qaydası ilə, Chiral həyəcanları üçün adi fırlanan seçmə qaydası və həyəcan yolu ilə həssas qütblü işığın və foton enerjisinin (Şəkil 2) dəyişdirilə bilən keçid yolu ilə idarə edilə bilər.
Daşıyıcıların asimmetrik həyəcanları, sistemin həmsöhbətlərinin istiqamətinə və simmetriyasına təsir edən real məkanda müxtəlif istiqamətlərdə fotokurentlərə səbəb olur. WTE2-nin topoloji xüsusiyyətləri, məsələn, WELS nöqtələrinin sayı və sürətlə ayrılma dərəcəsi kimi, sistemin simmetriyasından yüksək dərəcədə asılıdır (Şəkil 3), asimmetrik həyəcanverici asimmetrik həyəcan təbili çalır. Beləliklə, tədqiqat fototopoloji faza keçidləri üçün dəqiq bir mərhələ diaqramı təqdim edir (Şəkil 4).
Nəticələr göstərir ki, Weyl nöqtəsi yaxınlığında daşıyıcı həyəcanverici bir həyəcan, dalğa funksiyasının atomik orbital xüsusiyyətləri təhlil edilməlidir. İkisinin təsiri bənzəyir, lakin mexanizm açıq şəkildə fərqlidir, bu da Weyl nöqtələrinin təkliyini izah etmək üçün nəzəri əsas təmin edir. Bundan əlavə, bu araşdırmada qəbul edilən hesablama metodu, mürəkkəb qarşılıqlı əlaqələri və dinamik davranışları yüksək sürətli bir zaman miqyasında, mikrofizik mexanizmlərini aşkar etmək və topoloji materiallarda qeyri-xətti optik hadisələr üzrə gələcək tədqiqatlar üçün güclü bir vasitə olacağı gözlənilir.
Nəticələr təbiət rabitə jurnalında. Tədqiqat işləri Milli Əsas Tədqiqat və İnkişaf Planı, Milli Təbiət Elm Fondu və Çin Elmlər Akademiyasının Strateji Pilot Layihəsi (B kateqoriyası) tərəfindən dəstəklənir.
Şəkil.1.a. Dairəvi qütblü işıq altında müsbət qüsurlu işarə (χ = + 1) olan Weyl nöqtələri üçün çirkinlik seçimi qaydası; B-nin Weyl nöqtəsində atomik orbital simmetriya səbəbindən seçmə həyəcan. χ = + 1 on-line qütblü işığda
Əndazəli 2. Atom quruluşu diaqramı, TD-WTE2; b. Fermi səthinin yaxınlığında bant quruluşu; (c) brundouin bölgəsindəki yüksək simmetrik xətlər boyunca paylanmış atom orbitallarının bant quruluşu və nisbi töhfələri, oxlar (1) və (2) və (2), müvafiq olaraq və ya UYL nöqtələrindən yaxın və ya çox olan həyəcan təbili çalır; d. Qamma-X istiqaməti boyunca bant quruluşunun gücləndirilməsi
Şəkil.3.AB: Kristalın A-Axis və B-oxu boyunca xətti qütblü polarizasiya istiqamətinin nisbi interlayer hərəkəti və müvafiq hərəkət rejimi təsvir edilmişdir; C. nəzəri simulyasiya və təcrübi müşahidə arasında müqayisə; DE: sistemin simmetriya təkamülü və mövqeyi, kz = 0 təyyarədə iki ən yaxın Weyl nöqtələrinin ayrılmasının sayı və dərəcəsi və dərəcəsi
Əndazəli 4. TD-WTE2-də fotostopoloji faza keçid, xətti qütblü yüngül foton enerji (?) Ω) və qütbləşmə istiqaməti (θ) asılı faza diaqramı
Saat: Sep-25-2023