Floquet-Weyl 半金属中的激光诱导表面磁化
材料科学
2023-10-20 v2
摘要
我们以理论方式研究了由 II-V 族窄带隙半导体 ZnAs 经圆偏振连续波激光辐照而在 Floquet-Weyl 半金属中产生的光诱导磁化。此处，这一平庸且无磁性的晶体被频率与带隙近共振的激光驱动，产生由不同自旋态组成的两类 Floquet-Weyl 半金属相。这两相均具有锚定于各自 Weyl 点对的 nontrivial 二维表面态。通过数值求解激光诱导瞬态载流子动力学，发现由于圆偏振近共振激光导致的显著不同的激发概率，两种自旋在相应表面态上呈非均匀分布。这种自旋极化表面态很可能产生表面磁化，且逆 Faraday 效应几乎与自旋磁化贡献相当。更具体地，激光以数 MV/cm 的电场强度激发出密度约 的高密度载流子，导致表面磁化随时间渐近趋于恒定，约为 1 mT。其大小与方向强烈依赖于驱动激光的强度与频率，可借助磁光 Kerr 效应探测到。
引用
@article{arxiv.2306.15522,
title = {Laser induced surface magnetization in Floquet-Weyl semimetals},
author = {Runnan Zhang and Ken-ichi Hino and Nobuya Maeshima and Haruki Yogemura and Takeru Karikomi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.15522},
year = {2023}
}
备注
20 pages, 8 figures