亚原子分辨率探测下的表面拓扑太赫兹控制
材料科学
2025-11-24 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
光诱导相变提供了一种在体块复杂材料中动态调控拓扑态的方法。然而，下一代器件要求纳米尺度架构具有接近量子极限的接触电阻，并能精确控制局域电子性质。层状材料 WTe 作为可能的魏尔半金属受到关注，其拓扑保护的线性电子带交叉宿主无质量手征费米子。本文展示了一种由体块 WTe 表面单原子层的光诱导剪切运动促成的拓扑相变，从而为纳米器件概念打开了大门。在原子级尖锐探针尖端增强的超快太赫兹场通过界面铁电偶极子与 WTe 的关键层间剪切模式谐振耦合，在表面诱导结构相变至亚稳态。亚原子分辨差分成像结合混合能级密度泛函理论揭示了顶层原子平面 7 3 皮米的位移。隧道谱学将相变过程中的电子变化与能带结构中的电子袋和空穴袋联系起来，表明顶层原子层中拓扑保护的费米弧面态发生了可逆的光诱导湮灭。
引用
@article{arxiv.2411.07545,
title = {Terahertz control of surface topology probed with subatomic resolution},
author = {Vedran Jelic and Stefanie Adams and Daniel Maldonado-Lopez and Ismail A. Buliyaminu and Mohamed Hassan and Jose L. Mendoza-Cortes and Tyler L. Cocker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.07545},
year = {2025}
}