来自手性表面费米弧的拓扑光电流响应
介观与纳米尺度物理
2020-04-30 v1 材料科学
摘要
拓扑半金属的非线性光学响应对于理解量子材料的基本性质和设计下一代光传感器或太阳能电池都至关重要。然而，先前的工作仅关注体态的光学效应，忽略了拓扑表面响应。在此我们提出一种来自手性费米弧的新的（此前未知的）仅表面拓扑光电流响应。以理想拓扑手性半金属 RhSi 为代表，我们定量计算了不同表面上费米弧的拓扑鲁棒光电流。通过严格的晶体对称性分析，我们证明无论材料表面如何选择，费米弧光电流都可以垂直于体注入电流。然后我们将这一发现推广到所有立方手性空间群并预测了材料候选者。我们的理论揭示了一个强有力的概念，即常见的晶体对称性可用于诱导普适的拓扑响应，并使得在许多导电材料族中完全解耦体和表面拓扑响应成为可能。
引用
@article{arxiv.1906.03207,
title = {Topological photocurrent responses from chiral surface Fermi arcs},
author = {Guoqing Chang and Jiaxin Yin and Titus Neupert and Daniel S. Sanchez and Ilya Belopolski and Songtian S. Zhang and Tyler A. Cochran and Ming-Chien Hsu and Shin-Ming Huang and Biao Lian and Su-Yang Xu and Hsin Lin and M. Zahid Hasan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.03207},
year = {2020}
}