狄拉克半金属 PtTe2 薄膜中缺陷诱导的螺旋度依赖太赫兹发射
材料科学
2024-03-04 v2 应用物理
摘要
量子材料中由对称性破缺所赋能的非线性输运在凝聚态物理与交叉电子学中引起了相当关注。然而，通过缺陷工程在中心反演对称狄拉克半金属中实现非线性光学响应仍极具挑战。此处，我们于正入射下在狄拉克半金属 PtTe2 薄膜中通过圆光电效应（CPGE）观察到螺旋度依赖的太赫兹（THz）发射。该现象由人工可控的面外 Te 空位缺陷梯度激活，并经由电子叠层成像得以明确证实。缺陷梯度降低了对称性，不仅诱导能带自旋分裂，还生成了导致 CPGE 的巨大贝里曲率偶极子（BCD）。此种 BCD 诱导的螺旋度依赖 THz 发射可由 Te 空位缺陷浓度调控。此外，THz 发射的温度演化因载流子补偿而呈现 THz 振幅极小值。我们的工作为中心反演对称狄拉克材料中用于高效非线性输运的对称性破缺提供了通用策略，并促进了在集成光电子学与自旋电子学中的有望器件应用。
引用
@article{arxiv.2310.09989,
title = {Defect-induced helicity-dependent terahertz emission in Dirac semimetal PtTe2 thin films},
author = {Zhongqiang Chen and Hongsong Qiu and Xinjuan Cheng and Jizhe Cui and Zuanming Jin and Da Tian and Xu Zhang and Kankan Xu and Ruxin Liu and Wei Niu and Liqi Zhou and Tianyu Qiu and Yequan Chen and Caihong Zhang and Xiaoxiang Xi and Fengqi Song and Rong Yu and Xuechao Zhai and Biaobing Jin and Rong Zhang and Xuefeng Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.09989},
year = {2024}
}
备注
27 pages, 5 figures