过渡金属二硫属化物中手性的起源

手性是一种普遍存在的现象，其中左旋与右旋物体之间的对称性被打破，自然界中的实例涵盖从亚原子粒子、分子到生命体。在粒子物理学中，弱力导致了 beta 衰变中的对称性破缺与宇称破坏，但在凝聚态系统中，导致手性的相互作用仍知之甚少。在此，我们揭示了过渡金属二硫属化物 1T-TiSe2 中手性电荷密度波形成的机制。利用表示分析，我们表明分别作为离散晶格上的连续标量场与矢量场进行变换的电荷密度调制与离子位移，遵循空间群的不同不可约表示，尽管它们以相同的波矢传播且彼此强耦合。这种电荷-晶格对称性阻挫通过诱导晶格畸变进一步破缺两个扇区不共有的所有对称性而得以解决，从而导致手性。我们的理论通过 Raman 光谱与非弹性 x 射线散射得到验证，这些实验揭示除平移对称性外的所有对称性均在现有最先进衍射技术无法分辨的程度上被打破。