ZrTe$_5$中由相干红外声子实现的稳健可调Weyl相
材料科学
2022-06-07 v1
摘要
对各种量子材料结构和电子性质的超快光学调控近来引发了极大的兴趣。特别地，不同拓扑相之间的光诱导量子相变被视为实现超快拓扑量子计算机的一条有前景的途径。在这里，我们使用第一性原理和有效哈密顿量方法表明，在层状拓扑材料 ZrTe 中，对应于所有三类区中心红外光学声子模式的晶格畸变都可以通过打破全局反演对称性，将系统从强或弱拓扑绝缘相驱动到 Weyl 半金属相。由此实现的 Weyl 相是稳健的、高度可调的，并且由于 Weyl 点靠近费米能级且缺乏其他载流子而是最干净的 Weyl 相之一。我们进一步表明，若与首先将系统驱动到 Dirac 半金属态的 A Raman 模式泵浦结合使用，诱导此类 Weyl 相所需的红外模式泵浦量可以减少。我们还发现，由动力学反演对称性破缺诱导的 Berry 曲率偶极矩（BCDM）产生了随声子模式振幅振荡的各种非线性效应。这些非线性效应为控制 Weyltronics 赋能的量子系统提供了一种新颖的开关。
引用
@article{arxiv.2110.07076,
title = {Robust and tunable Weyl phases by coherent infrared phonons in ZrTe$_5$},
author = {Niraj Aryal and Xilian Jin and Qiang Li and Mengkun Liu and A. M. Tsvelik and Weiguo Yin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.07076},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 4 figures