外尔半金属 TaAs 中的手性太赫兹波发射
材料科学
2020-02-07 v3 其他凝聚态物理
光学
摘要
作为一种引人入胜的拓扑物质相，外尔半金属具有带不同手性和自旋纹理的手性费米子。涉及这些手性费米子的光学激发可诱导奇异的载流子响应，进而产生新颖的光学现象。在此，我们发现外尔半金属 TaAs 存在强烈的相干手性太赫兹发射，并展示了在飞秒时间尺度上对其偏振前所未有的调控能力。这种偏振控制是通过 TaAs 中由圆光电效应或线光电效应引起的巨大超快光电流实现的。我们阐明，手性超快光电流归因于当外尔费米子从外尔能带激发到高层能带时巨大的能带速度变化。光电流产生在近红外频率范围接近 1.5 eV 时达到最大。我们的发现为利用量子材料创建手性光子源提供了全新的设计理念，并为利用外尔物理开发超快光电子学开辟了新机遇。
引用
@article{arxiv.1901.00986,
title = {Chiral terahertz wave emission from the Weyl semimetal TaAs},
author = {Y. Gao and Y. Qin and Sahal Kaushik and Evan J. Philip and Y. P. Liu and Y. L. Su and X. Chen and Z. Li and H. Weng and Dmitri E. Kharzeev and M. K. Liu and J. Qi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.00986},
year = {2020}
}