ထိန်းချုပ်ထားသော Weil quasiparticles ၏ အလွန်လျင်မြန်သော ရွေ့လျားမှုကို လေ့လာမှုတွင် တိုးတက်မှု ရရှိခဲ့သည်။လေဆာများ
မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ topological quantum states နှင့် topological quantum ပစ္စည်းများဆိုင်ရာသီအိုရီနှင့်စမ်းသပ်သုတေသနပြုမှုသည် condensed matter physics နယ်ပယ်တွင် hot topic တစ်ခုဖြစ်လာခဲ့သည်။ရုပ်အမျိုးအစားခွဲခြားခြင်းဆိုင်ရာ အယူအဆအသစ်အနေဖြင့်၊ ပေါင်းစပ်မှုကဲ့သို့ topological order သည် condensed matter physics ၏ အခြေခံသဘောတရားတစ်ခုဖြစ်သည်။topology ကို နက်ရှိုင်းစွာ နားလည်သဘောပေါက်ခြင်းသည် condensed matter physics ၏ အခြေခံပြဿနာများဖြစ်သည့် အခြေခံ အီလက်ထရွန်နစ်ဖွဲ့စည်းပုံကဲ့သို့၊ကွမ်တမ်အဆင့်များကွမ်တမ်အဆင့် အသွင်ကူးပြောင်းမှုများနှင့် ကွမ်တမ်အဆင့်များတွင် ရွှေ့ပြောင်းမထားသော ဒြပ်စင်များစွာ၏ စိတ်လှုပ်ရှားမှုများ။topological material များတွင်၊ အီလက်ထရွန်၊ phonons နှင့် spin ကဲ့သို့သော လွတ်လပ်မှုဒီဂရီများစွာကြားတွင် ပေါင်းစပ်မှုသည် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများကို နားလည်ခြင်းနှင့် ထိန်းညှိခြင်းတွင် အဆုံးအဖြတ်ပေးသည့်အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်နေသည်။ကွဲပြားသော အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုများနှင့် အရာဝတ္ထု၏အခြေအနေကို ပိုင်းခြားရန် အလင်းလှုံ့ဆော်မှုကို အသုံးပြုနိုင်ပြီး ပစ္စည်း၏အခြေခံရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများ၊ ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာအဆင့်အကူးအပြောင်းများနှင့် ကွမ်တမ်ပြည်နယ်အသစ်များအကြောင်း အချက်အလက်များကို ထို့နောက် ရရှိနိုင်ပါသည်။လက်ရှိတွင်၊ အလင်းကွင်းဆင်းမှုဖြင့် မောင်းနှင်သော topological ပစ္စည်းများ၏ macroscopic အပြုအမူနှင့် ၎င်းတို့၏ အဏုကြည့်အက်တမ်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် အီလက်ထရွန်နစ်ဂုဏ်သတ္တိများကြား ဆက်နွယ်မှုသည် သုတေသနပန်းတိုင်တစ်ခု ဖြစ်လာသည်။
topological ပစ္စည်းများ၏ photoelectric တုံ့ပြန်မှုအပြုအမူသည် ၎င်း၏ အဏုကြည့် အီလက်ထရွန်းနစ်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် နီးကပ်စွာ ဆက်စပ်နေသည်။topological semi-metals များအတွက်၊ တီးဝိုင်းလမ်းဆုံအနီးရှိ carrier excitation သည် system ၏ wave function လက္ခဏာများကို အလွန်အကဲဆတ်ပါသည်။topological semi-metals များတွင် nonlinear optical ဖြစ်စဉ်များကို လေ့လာခြင်းသည် စနစ်၏ စိတ်လှုပ်ရှားနေသော အခြေအနေများ ၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ နားလည်ရန် ကူညီပေးနိုင်ပြီး အဆိုပါ အကျိုးဆက်များကို ထုတ်လုပ်ရာတွင် အသုံးပြုနိုင်မည်ဟု မျှော်လင့်ပါသည်။optical ကိရိယာများအနာဂတ်တွင် အလားအလာရှိသော လက်တွေ့အသုံးချမှုများကို ပံ့ပိုးပေးမည့် ဆိုလာဆဲလ်များ၏ ဒီဇိုင်းနှင့်။ဥပမာအားဖြင့်၊ Weyl semi-metal တွင်၊ စက်ဝိုင်းပုံ ပိုလာရိုက်ထားသော အလင်း၏ ဖိုတွန်ကို စုပ်ယူခြင်းသည် လှည့်ပတ်မှုကို လှန်သွားစေပြီး angular အရှိန်ကို ထိန်းသိမ်းရန်အတွက်၊ Weyl cone ၏ နှစ်ဖက်စလုံးရှိ အီလက်ထရွန် လှုံ့ဆော်မှုအား အချိုးမညီစွာ ဖြန့်ဝေပေးမည်ဖြစ်သည်။ chiral ရွေးချယ်မှုစည်းမျဉ်း (ပုံ 1) ဟုခေါ်သော စက်ဝိုင်းပုံ ပိုလာဆန်သော အလင်းပြန့်ပွားမှု၏ ဦးတည်ချက်။
topological material များ၏ nonlinear optical ဖြစ်စဉ်များကို သီအိုရီလေ့လာခြင်းသည် များသောအားဖြင့် material ground state properties နှင့် symmetry analysis တို့ကို ပေါင်းစပ်တွက်ချက်သည့်နည်းလမ်းကို လက်ခံပါသည်။သို့သော်၊ ဤနည်းလမ်းတွင် ချို့ယွင်းချက်အချို့ ရှိသည်- ၎င်းသည် အရှိန်အဟုန်နှင့် အာကာသအတွင်း စိတ်လှုပ်ရှားနေသော သယ်ဆောင်သူများ၏ အချိန်နှင့်တပြေးညီ တက်ကြွသော အချက်အလက်များ ကင်းမဲ့ကာ အချိန်-ဖြေရှင်းထားသော စမ်းသပ်ထောက်လှမ်းမှုနည်းလမ်းနှင့် တိုက်ရိုက်နှိုင်းယှဉ်မှုကို မဖန်တီးနိုင်ပါ။အီလက်ထရွန်-ဖွန်နွန်နှင့် ဖိုတွန်-ဖွန်နွန်တို့ကြား ချိတ်ဆက်မှုကို ထည့်သွင်းစဉ်းစား၍မရပါ။၎င်းသည် အချို့သော အဆင့်အကူးအပြောင်းများ ဖြစ်ပေါ်ရန် အရေးကြီးပါသည်။ထို့အပြင်၊ နှောင့်ယှက်ခြင်းသီအိုရီကိုအခြေခံ၍ ဤသီအိုရီခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုသည် ပြင်းထန်သောအလင်းအကွက်အောက်ရှိ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာလုပ်ငန်းစဉ်များကို ကိုင်တွယ်ဖြေရှင်းနိုင်မည်မဟုတ်ပေ။ပထမမူများကိုအခြေခံ၍ အချိန်-မှီခိုသိပ်သည်းမှုလုပ်ဆောင်နိုင်သော မော်လီကျူးဒိုင်းနမစ်များ (TDDFT-MD) သရုပ်ဖော်မှုသည် အထက်ပါပြဿနာများကို ဖြေရှင်းပေးနိုင်ပါသည်။
မကြာသေးမီက၊ သုတေသီ Meng Sheng ၏လမ်းညွှန်မှုအောက်တွင် ပါရဂူဘွဲ့လွန်သုတေသီ Guan Mengxue နှင့် SF10 Group of the State Key Laboratory of Surface Physics မှ ပါရဂူကျောင်းသား Wang En တို့သည် China Academy of Sciences/Beijing National Research Center for Concentrated Matter for Surface Physics ရူပဗေဒ၊ ပေကျင်းနည်းပညာတက္ကသိုလ်မှ ပရော်ဖက်ဆာ Sun Jiatao နှင့် ပူးပေါင်း၍ ၎င်းတို့သည် ကိုယ်တိုင်တီထွင်ထားသော စိတ်လှုပ်ရှားဖွယ်အခြေအနေဆိုင်ရာ ဒိုင်းနမစ်ပုံတူဆော့ဖ်ဝဲ TDAP ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။Weyl semi-metal WTe2 ၏ ဒုတိယအမျိုးအစားတွင် ultrafast လေဆာသို့ quastiparticle excitation ၏ တုံ့ပြန်မှုလက္ခဏာများကို စုံစမ်းစစ်ဆေးသည်။
Weyl အမှတ်အနီးရှိ သယ်ဆောင်သူများ၏ ရွေးချယ်သော စိတ်လှုပ်ရှားမှုကို atomic orbital symmetry နှင့် transition selection rule ဖြင့် ဆုံးဖြတ်ထားသည်၊ ၎င်းသည် chiral excitation အတွက် ပုံမှန်လှည့်ခြင်းရွေးချယ်မှုစည်းမျဉ်းနှင့် ကွာခြားပြီး ၎င်း၏စိတ်လှုပ်ရှားမှုလမ်းကြောင်းကို polarization ဦးတည်ချက်သို့ ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် ထိန်းချုပ်နိုင်သည်။ linearly polarized အလင်းနှင့် ဖိုတွန်စွမ်းအင် (ပုံ။ 2)။
သယ်ဆောင်သူများ၏ အချိုးမညီသောစိတ်လှုပ်ရှားမှုသည် နေရာမှန်တွင် မတူညီသောလမ်းကြောင်းများတွင် photocurrent များကို လှုံ့ဆော်ပေးသည်၊ ၎င်းသည် စနစ်၏ interlayer slip ၏ ဦးတည်ချက်နှင့် symmetry ကို သက်ရောက်စေသည်။WTe2 ၏ topological ဂုဏ်သတ္တိများဖြစ်သည့် Weyl အမှတ်အရေအတွက်နှင့် အရှိန်အဟုန် အာကာသအတွင်း ခွဲထွက်မှုဒီဂရီများသည် စနစ်၏ symmetry (ပုံ 3) ပေါ်တွင် များစွာမူတည်သောကြောင့်၊ သယ်ဆောင်သူများ၏ အချိုးမညီသောစိတ်လှုပ်ရှားမှုများသည် Weyl ၏ မတူညီသောအပြုအမူများကို ဆောင်ကြဉ်းလာမည်ဖြစ်သည်။ အရှိန်အဟုန်အာကာသရှိ quastiparticles များနှင့် စနစ်၏ topological ဂုဏ်သတ္တိများတွင် ဆက်စပ်ပြောင်းလဲမှုများ။ထို့ကြောင့်၊ လေ့လာမှုသည် phototopological အဆင့်အကူးအပြောင်းများအတွက် ရှင်းလင်းသောအဆင့် diagram ကိုပေးသည် (ပုံ 4)။
ရလဒ်များက Weyl အမှတ်အနီးရှိ သယ်ဆောင်သူ၏ စိတ်လှုပ်ရှားမှုကို အာရုံစိုက်သင့်ပြီး လှိုင်းလုပ်ဆောင်မှု၏ အက်တမ်ပတ်လမ်းကြောင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသင့်သည်။နှစ်ခု၏အကျိုးသက်ရောက်မှုများသည်ဆင်တူသော်လည်း၊ ယန္တရားသည်သိသိသာသာကွဲပြားသည်၊ ၎င်းသည် Weyl အမှတ်များကိုရှင်းပြရန်အတွက်သီအိုရီအခြေခံကိုထောက်ပံ့ပေးသည်။ထို့အပြင်၊ ဤလေ့လာမှုတွင် ချမှတ်ထားသော တွက်ချက်မှုနည်းလမ်းသည် အက်တမ်နှင့် အီလက်ထရွန်းနစ်အဆင့်ရှိ ရှုပ်ထွေးသော အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုများနှင့် တက်ကြွသောအပြုအမူများကို နက်နက်ရှိုင်းရှိုင်းနားလည်နိုင်ပြီး အလွန်မြန်ဆန်သောအချိန်စကေးဖြင့် ၎င်းတို့၏ microphysical ယန္တရားများကို ဖော်ထုတ်နိုင်ကာ အနာဂတ်သုတေသနအတွက် အစွမ်းထက်သောကိရိယာတစ်ခုဖြစ်မည်ဟု မျှော်လင့်ပါသည်။ topological ပစ္စည်းများတွင် linear မဟုတ်သော optical ဖြစ်စဉ်များ။
ရလဒ်များကို Nature Communications ဂျာနယ်တွင် ဖော်ပြထားသည်။သုတေသနလုပ်ငန်းကို အမျိုးသားအဓိက သုတေသနနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးစီမံချက်၊ အမျိုးသားသဘာဝသိပ္ပံဖောင်ဒေးရှင်းနှင့် တရုတ်သိပ္ပံအကယ်ဒမီ၏ မဟာဗျူဟာမြောက် စမ်းသပ်ပရောဂျက် (အမျိုးအစား B) တို့က ပံ့ပိုးပေးထားသည်။
ပုံ.၁.a.အပြုသဘောဆောင်သော chirality သင်္ကေတ (χ=+1) ရှိသော Weyl အမှတ်များအတွက် chirality ရွေးချယ်မှုစည်းမျဉ်း (χ=+1)၊b ၏ Weyl အမှတ်ရှိ အက်တမ်ပတ်လမ်းကြောင်း အချိုးညီမှုကြောင့် ရွေးချယ်ထားသော စိတ်လှုပ်ရှားမှု။အွန်လိုင်း polarized အလင်းတွင် χ=+1
သဖန်းသီး။2. A ၏ အနုမြူတည်ဆောက်ပုံ ပုံကြမ်း၊ Td-WTe2;ခFermi မျက်နှာပြင်အနီးရှိ တီးဝိုင်းဖွဲ့စည်းပုံ၊(ဂ) တီးဝိုင်းဖွဲ့စည်းပုံနှင့် Brillouin ဒေသရှိ မြင့်မားသော စီမက်ထရီမျဉ်းများတစ်လျှောက် ဖြန့်ဝေထားသော အက်တမ်ပတ်လမ်းကြောင်းများ၏ ဆက်စပ်ပံ့ပိုးမှုများ၊ မြှား (၁) နှင့် (၂) တို့သည် Weyl အမှတ်များအနီး သို့မဟုတ် ဝေးကွာသော စိတ်လှုပ်ရှားမှုကို ကိုယ်စားပြုသည်။ဃ။Gamma-X ဦးတည်ရာတစ်လျှောက် တီးဝိုင်းဖွဲ့စည်းပုံကို ချဲ့ထွင်ခြင်း။
FIG.3.ab- ပုံဆောင်ခဲ၏ A-ဝင်ရိုးနှင့် B-ဝင်ရိုးတစ်လျှောက် linearly polarized light polarization ဦးတည်ချက်၏ နှိုင်းရအလွှာရွေ့လျားမှုနှင့် သက်ဆိုင်သော လှုပ်ရှားမှုမုဒ်ကို သရုပ်ဖော်ထားသည်။C. သီအိုရီဆိုင်ရာ သရုပ်တူကူးခြင်းနှင့် စမ်းသပ်ကြည့်ရှုခြင်းအကြား နှိုင်းယှဉ်ခြင်း၊de- စနစ်၏ စီမက်ထရီဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်နှင့် kz=0 လေယာဉ်ရှိ အနီးစပ်ဆုံး Weyl အမှတ်နှစ်ခု၏ ခွဲထွက်မှု အနေအထား၊ နံပါတ်နှင့် ဒီဂရီ
သဖန်းသီး။4. ဖိုတွန်စွမ်းအင် (?) ω) နှင့် polarization ဦးတည်ချက် (θ) မှီခိုသည့် အဆင့် ပုံကြမ်းအတွက် Td-WTe2 တွင် Phototopological အဆင့်အကူးအပြောင်း
တင်ချိန်- စက်တင်ဘာ ၂၅-၂၀၂၃