Floquet 威尔斯半导体中的非扰动非线性传输
介观与纳米尺度物理
2024-09-10 v1 材料科学
强关联电子
摘要
周期激光驱动，称为 Floquet 工程，是一种强大的工具，用于操控量子材料的性质。通过圆偏振光，可以在光子-编织 Floquet-Bloch 态中人造产生磁场，即 Berry 曲率。当这种机制应用于 3D Dirac 和 Weyl 系统时，预计会导致 Weyl 节点受光子驱动的运动，应可在传输领域检测到。然而，这种拓扑光-物质混合体的传输响应至今尚未被实验探测。我们在受圆偏振光照射的类型-II Weyl 半导体 T-MoTe 中报告了传输性质。通过超快光电子器件架构，我们观察到注入电流和旋向依赖的异常霍尔效应，其随激光场的标度显著偏离非线性光学的扰动定律。我们使用 Floquet 理论表明，这一发现对应于形成磁性 Floquet 威尔斯半导体态。数值第一性原理模拟支持这一解释，表明光子诱导的 Weyl 节点运动对测量到的传输信号贡献显著。这一工作展示了如何用光产生 T 的大有效磁场，可用于操控 various 量子材料的磁性和拓扑性质。
引用
@article{arxiv.2409.04531,
title = {Nonperturbative Nonlinear Transport in a Floquet-Weyl Semimetal},
author = {Matthew W. Day and Kateryna Kusyak and Felix Sturm and Juan I. Aranzadi and Hope M. Bretscher and Michael Fechner and Toru Matsuyama and Marios H. Michael and Benedikt F. Schulte and Xinyu Li and Jesse Hagelstein and Dorothee Herrmann and Gunda Kipp and Alex M. Potts and Jonathan M. DeStefano and Chaowei Hu and Yunfei Huang and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Guido Meier and Dongbin Shin and Angel Rubio and Jiun-Haw Chu and Dante M. Kennes and Michael A. Sentef and James W. McIver},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.04531},
year = {2024}
}