有质量各向异性倾斜狄拉克系统的光学性质

我们探究二维各向异性倾斜狄拉克系统中谷对比能隙对光学响应的影响。我们通过联合态密度（JDOS）、光学电导率张量与 Drude 谱权重研究带内与带间跃迁的能谱。能带在每个谷中呈现间接带隙。由此为费米能级位置（一个“间接区”）及允许跃迁的动量空间开启了新的可能性。每个能隙附近的 JDOS 显示出一组三个范霍夫奇点，这与有带隙石墨烯（仅一个吸收边）或 8-$Pmmn$ 硼烯（因倾斜产生两个带间临界点）的情形形成对比。对于位于带隙中的费米能级，JDOS 呈现通常的频率线性依赖，而当高于间接区时则类似于硼烯情形。这些谱特征决定了光学电导率的显著结构。纵向电导率体现了光学响应的强各向异性。类似地，Drude 权重也是各向异性的，并展现出对费米能级的非线性依赖区域。谷对称性的破缺导致有限的霍尔响应及相关的光学性质。反常与谷霍尔电导率呈现类石墨烯行为，并因间接区而具有特征性修正。通过以适当的费米能级位置调节激发频率，可实现近乎完美的圆二色性。我们还计算了光学不透明度与偏振旋转谱，某些情况下其量级可达十分之几弧度。所计算响应性质的谱特征是倾斜与质量同时存在的标志，并提示了用以确定此类狄拉克系统中不同能隙形成的光学方法。