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二维 MoTe$_2$ 中的亚皮秒光致位移相变

材料科学 2020-06-23 v3

摘要

光致相变(PIPTs)提供了一种超快、节能的方式来精确操纵过渡金属二碲化物的拓扑性质,并可用于在原本为半导体的材料中稳定拓扑相。利用第一性原理计算,我们证明单层 MoTe2_2 中从半导体 2H 相到拓扑 1T' 相的 PIPT 可以纯粹由软化多个晶格振动模式的电子激发触发。这些由导带内的 Peierls 类机制驱动的软化,导致了亚皮秒时间尺度内的结构对称性破缺,该时间尺度短于热驱动相变的时间尺度。预测该相变可由能量超过 1.961.96\,eV 的光子触发,相应的激发载流子密度为 3.4×10143.4\times10^{14}\,cm2^{-2},从而可通过改变激光波长实现可控的相变。我们的结果提供了对二维过渡金属二碲化物相变底层物理的深入理解,并展示了一种用于操纵二维系统拓扑性质的超快相变机制。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.09757,
  title  = {Sub-picosecond photo-induced displacive phase transition in two-dimensional MoTe$_2$},
  author = {Bo Peng and Hao Zhang and Weiwen Chen and Zhi-Jun Qiu and Hezhu Shao and Heyuan Zhu and Bartomeu Monserrat and Desheng Fu and Hongming Weng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.09757},
  year   = {2020}
}

备注

3