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手性多 fold 半金属RhSi中的线性与非线性光学响应

材料科学 2020-12-21 v3 介观与纳米尺度物理 光学

摘要

手性拓扑半金属是同时破缺反演与镜面对称的材料。它们具有诸如量子化圆光电效应(CPGE)与手性磁效应等有趣现象。本工作中,我们报道对手性拓扑半金属RhSi的线性与非线性光学响应的全面理论与实验分析,该材料已知承载多fold费米子。我们表明,光学电导率的表征特征——在0.4 eV上下呈现两个不同的准线性区间——可关联到不同类型多fold费米子的激发。CPGE的表征特征——在0.4 eV处变号,并在0.7 eV处出现约160 μA V2\mu \textrm{A V}^{-2}的大幅非量子化响应峰——可通过假设化学势穿过布里渊区中心的平带空穴带来解释。我们的理论预言,要在RhSi中观测到量子化CPGE,有必要提高化学势与准粒子寿命。更广泛地,我们的方法学,尤其是宽带太赫兹发射光谱的发展,可广泛用于以非接触方式研究非中心对称材料与拓扑绝缘体中的光生伏打效应,并加速基于拓扑半金属的高效红外探测器的技术发展。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.13473,
  title  = {Linear and nonlinear optical responses in the chiral multifold semimetal RhSi},
  author = {Zhuoliang Ni and B. Xu and M. A. Sanchez-Martinez and Y. Zhang and K. Manna and C. Bernhard and J. W. F. Venderbos and F. de Juan and C. Felser and A. G. Grushin and Liang Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.13473},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted in npj Quantum Materials; Abstract updated