双圆偏振光辐照黑磷中的回旋磁效应
材料科学
2025-11-07 v2
摘要
回旋磁效应(GME)作为自然旋光性的低频极限,是缺乏反演对称性材料的费米面上布洛赫电子的基本性质。虽然外尔半金属是最早被预测可承载GME的系统之一,但该效应尚未在这些材料中被实验观测到。在此,我们从理论上提出了一种利用Floquet工程和双圆偏振光(BCL)在各向异性节线半金属中产生显著GME的稳健方案。我们证明BCL辐照可以有选择地打破空间和时间反演对称性,诱导从节线半金属到具有最少外尔节点数的外尔半金属的拓扑相变。关键的是,具有相反手性的外尔节点在能量上分离,这是非零GME的关键要求。结合第一性原理计算与Floquet理论,我们确定了压缩黑磷为理想的材料平台。黑磷的本征各向异性放大了GME,产生的回旋电流比先前提出的系统大几个数量级。我们的工作不仅为GME的实验实现提供了具体路径,也为探索光、对称性和拓扑在量子材料中的相互作用开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2411.02916,
title = {Gyrotropic Magnetic Effect in Black Phosphorus Irradiated with Bicircular Light},
author = {Fangyang Zhan and Xin Jin and Da-Shuai Ma and Jing Fan and Peng Yu and Dong-Hui Xu and Rui Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.02916},
year = {2025}
}
备注
5 pages, 2 figures