2D Weyl 半导体的强场光学霍尔效应
介观与纳米尺度物理
2025-07-25 v2 光学
摘要
研究 Bloch 电子几何本质与强场横向响应之间的相互作用，为光电子学应用提供了新的机会。本文使用时依赖的第一性形式对双层 T'-WTe2 中 Weyl-Dirac 节点的强场响应进行了全面研究。电子动力学聚焦于中红外频率范围，从可扰动到非可扰动范畴。 在非可扰动范畴内，强场下高谐波生成（HHG）谱图对于纵向和异常霍尔（横向）电流均显示出平台和能量截止现象，后者归因于 Weyl-Dirac 半导体的大间隙 Berry 曲率。在纵向谐波中，内带贡献随强度增加而增大，导致内带极化与内带运动之间出现复杂的相互作用。值得注意的是，如果我们采用由时依赖密度泛函计算所 enabled 的全带视角，那么即使在非可扰动范畴内，异常霍尔响应也完全归因于间束过程，因此 HHG 对理解载流子动力学具有关键意义。我们的发现表明，HHG 及其与瞬态强场驱动的电子动力学，具有在 Weyl 半导体中探索非线性高霍尔响应的巨大潜力。
引用
@article{arxiv.2407.00974,
title = {Strong Field Optical Hall Effect in 2D Weyl Semimetal},
author = {M. Umar Farooq and Arqum Hashmi and Mizuki Tani and Kazuhiro Yabana and Kenichi L. Ishikawa and Li Huang and Tomohito Otobe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.00974},
year = {2025}
}
备注
19 pages, 5 figures