美国陆军作战能力发展司令部陆军研究实验室Blair C. Connelly通过在具有减少晶体孪晶外延生长的Bi2Se3中使用太赫兹光谱观察具有三重旋转对称性的螺旋光电流,并为拓扑绝缘体(TI)中强圆形光子拖曳效应(PDE)提供了证据。
本文要点:
1) 作者确定了孪晶畴如何引入晶体结构中固有的竞争非线性光学(NLO)响应,并通过引入寄生镜像对称性来掩盖几何敏感的光学过程。最小化孪晶缺陷具有强的NLO响应电流,其大小和方向取决于激发与晶体轴的排列,并遵循晶体的三重旋转对称性。
2) 此外,左/右旋圆偏振螺旋光反向产生的光电流保持很强的方位角依赖性。这一结果归因于圆形PDE,其中光子动量在实验室中施加面内场。该结果对于揭示耦合拓扑顺序和晶体对称性的隐藏现象至关重要。
Blair C. Connelly et.al Emergence of threefold symmetric helical photocurrents in epitaxial low twinned Bi2Se3 PNAS 2024
DOI: 10.1073/pnas.2307425121
https://doi.org/10.1073/pnas.2307425121