动量空间中的非平衡拓扑自旋织构
介观与纳米尺度物理
2022-03-22 v2 材料科学
光学
摘要
多体系统的非平衡量子动力学是凝聚态物理的前沿；各种时间分辨光谱技术的最新进展不断揭示丰富现象。角分辨光电子能谱（ARPES）作为一种强大技术，可在激发后沿时间轴分辨电子能量、动量与自旋。然而，动量空间中自旋织构的动力学大多未被探索。本文从理论上证明，本征或磁性掺杂拓扑绝缘体的光激发表面态在自旋分辨 ARPES 中呈现新颖的拓扑自旋织构，即龙卷风状图样。我们系统揭示其起源为一种独特的非平衡光致拓扑缠绕现象。由于材料与光的全部内禀和外禀拓扑螺旋度因子以稳健而精细的方式嵌入，龙卷风图样不仅可对这类重要系统信息实现显著层析，还支持动量空间自旋织构的各种独特二色性拓扑切换。这些结果开辟了量子材料中非平衡拓扑自旋态的新方向。
引用
@article{arxiv.2202.02917,
title = {Nonequilibrium topological spin textures in momentum space},
author = {Xiao-Xiao Zhang and Naoto Nagaosa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.02917},
year = {2022}
}
备注
11+17 pages, 3+6 rasterized figs, PNAS in press