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Haldane 模型材料中的光子自旋霍尔效应

介观与纳米尺度物理 2024-09-05 v2 材料科学

摘要

考虑其相关的时间反演 T\mathcal{T} 和空间反演 I\mathcal{I} 对称性,研究了从各种二维六角晶体结构表面反射的光束的光子自旋霍尔效应。采用具有可调参数的 Haldane 模型作为通用模型,我们检查了拓扑非平庸和平庸系统中反射光束的纵向和横向自旋分离。研究表明,这些材料中 PSHE 的符号切换归因于非平庸和平庸的拓扑。通过操纵自旋轨道耦合与外部电场之间的相互作用,我们通过光子自旋霍尔效应展示了褶皱 Xene 单层材料中的拓扑相变。在这些材料中的各种拓扑相中观察到了光子自旋霍尔效应的不同行为。此外,我们探索了单层过渡金属二硫化物中的反射自旋和谷极化空间位移。褶皱 Xene 单层材料和过渡金属二硫化物中的光子自旋霍尔效应受到电荷载流子的自旋和谷自由度的极大影响,为探索这些六角材料中的自旋电子学和谷电子学提供了有希望的途径。我们提出,Haldane 材料中的光子自旋霍尔效应可以作为光学参数表征的计量工具,并作为一种通过直接光学弱测量技术确定 Chern 数和拓扑相变的有前途的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.07013,
  title  = {Photonic spin Hall effect in Haldane model materials},
  author = {Muzamil Shah and Muhammad Sabieh Anwar and Reza Asgari and Gao Xianlong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.07013},
  year   = {2024}
}