阐明隧穿势垒下的 Berry 相位
介观与纳米尺度物理
2024-08-07 v1 材料科学
光学
量子物理
摘要
在量子力学中，量子波包沿参数空间中的循环轨迹演化时可能获得几何相位。在凝聚态系统中，Berry 相位在霍尔效应、轨道磁性和极化等基本现象中发挥关键作用。解析这些过程的量子本质通常需要灵敏的量子技术，如隧穿，因为隧穿是 STM 显微镜和隧穿器件中占主导地位的机制。本研究将这两种现象——几何相位和隧穿——相结合，在凝聚态系统中通过强场光-物质相互作用观察到一个复杂数值的 Berry 相位。通过以皮秒级精度操控隧穿势垒，我们测量了在光学周期的一部分内隧穿过程中积累的虚部 Berry 相位。我们的工作为几何相位物理学及其在凝聚态系统中的实现开辟了新的理论和实验方向，将固体态强场光测量领域扩展到研究拓扑量子现象。
引用
@article{arxiv.2408.03105,
title = {Revealing the Berry phase under the tunneling barrier},
author = {Lior Faeyrman and Eduardo B. Molinero and Roni Weiss and Vladimir Narovlansky and Omer Kneller and Talya Arusi-Parpar and Barry D. Bruner and Binghai Yan and Misha Ivanov and Olga Smirnova and Alvaro Jimenez-Galan and Riccardo Piccoli and Rui E. F. Silva and Nirit Dudovich and Ayelet J. Uzan-Narovlansky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.03105},
year = {2024}
}
备注
17 pages, 4 figures