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二维碲烯中太赫兹场驱动的非线性霍尔效应及其他二阶输运现象

介观与纳米尺度物理 2026-07-10 v1 材料科学
作者: M. D. Moldavskaya , L. E. Golub , E. Mönch , Chang Niu , Peide D. Ye , J. Wunderlich , S. D. Ganichev
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摘要

我们研究了二维碲烯薄片中的太赫兹场驱动的二阶非线性电子输运现象,包括非线性霍尔效应(NLHE)。研究了在霍尔条样品中由线偏振太赫兹(THz)辐射激发的直流电流,方向分别沿碲烯的cc-轴和垂直于cc-轴。正如二阶输运现象所预期的那样,电流随辐射的面内电场E\bf E的平方变化,并取决于其方向。该电流由三种贡献组合而成,包括NLHE、非线性纵向(NLL)和非线性对角(NLD)电流。我们建立了NLH、NLL和NLD输运电流与由线偏振和非偏振THz辐射吸收引起的线性光生伏特效应(LPGE)贡献之间的等价性。所有贡献都可以通过栅极电压控制,并且对于电子和空穴导电具有相反的符号。当样品从室温冷却到4.2 K时,电流幅度急剧增加。它也随着辐射频率的降低而增加。这些结果很好地由所发展的唯象和微观理论描述。我们表明,THz辐射感应的电流源于微观机制,如斜散射、侧跃和贝里曲率偶极子。

关键词

非线性霍尔效应 太赫兹 碲烯 二阶输运 光生伏特效应 贝里曲率偶极子

引用

@article{arxiv.2607.09256,
  title  = {Terahertz field-driven nonlinear Hall effect and other second order transport phenomena in two-dimensional tellurene},
  author = {M. D. Moldavskaya and L. E. Golub and E. Mönch and Chang Niu and Peide D. Ye and J. Wunderlich and S. D. Ganichev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.09256},
  year   = {2026}
}

备注

13 pages, 9 figures