Bi2Se3拓扑绝缘体中狄拉克表面态诱导的强非线性太赫兹响应
介观与纳米尺度物理
2018-05-10 v1
摘要
具有线性能量/动量色散的电子称为无质量狄拉克电子，是石墨烯和拓扑绝缘体(TIs)等奇异材料中的低能激发。狄拉克电子的特征在于高迁移率、可调密度，以及在TIs中通过自旋-动量锁定机制免受背散射保护等显著性质。所有这些性质使石墨烯和TIs在等离子体应用中颇具吸引力。然而，狄拉克电子预计也呈现强非线性光学行为。这应反映于电磁诱导透明(EIT)与谐波产生等现象中。在此，我们证明在Bi2Se3拓扑绝缘体中，施加强太赫兹(THz)电场可实现EIT。该效应由谐波产生与电荷迁移率降低共同决定，专一地关联于Bi2Se_3表面狄拉克电子的存在，并为基于拓扑绝缘体材料的可调太赫兹非线性光学器件开辟了道路。
引用
@article{arxiv.1805.03200,
title = {Strong nonlinear terahertz response induced by Dirac surface states in Bi2Se3 Topological Insulator},
author = {Flavio Giorgianni and Enrica Chiadroni and Andrea Rovere and Mariangela Cestelli-Guidi and Andrea Perucchi and Marco Bellaveglia and Michele Castellano and Domenico Di Giovenale and Giampiero Di Pirro and Massimo Ferrario and Riccardo Pompili and Cristina Vaccarezza and Fabio Villa and Alessandro Cianchi and Andrea Mostacci and Massimo Petrarca and Matthew Brahlek and Nikesh Koirala and Sean Oh and Stefano Lupi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.03200},
year = {2018}
}