二极管效应在基础物理和现代技术中都引起了极大的反响。在Weyl系统中已经观察到电二极管效应(非互易输运)。由Weyl费米子引起的光学二极管效应已在理论上被提及,但尚未在实验上进行探索。鉴于此,来自哈佛大学的Su-Yang Xu、Christian Tzschaschel等人在磁性Weyl半金属CeAlSi中研究观察到了非线性光学二极管效应(NODE),其中磁化在非线性光学二次谐波产生(SHG)中引入了显著的方向性。
文章要点:
1) 该研究证实,在超过250meV的带宽上,在相反的传播方向之间测量的SHG强度变化了6倍,并且,在密度泛函理论的支持下,可以建立从Weyl节点出现的线性色散带作为这种宽带效应的起源;
2) 此外,该研究表明,通过演示电流感应磁化开关,实现了节点的电气控制,同时,该研究结果推动了正在进行的研究,以确定磁性拓扑材料中新的非线性光学/输运现象,并进一步为光的单向操纵开辟了新的途径。
参考资料:
Tzschaschel, C., Qiu, JX., Gao, XJ. et al. Nonlinear optical diode effect in a magnetic Weyl semimetal. Nat. Commun. (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-47291-8
https://doi.org/10.1038/s41467-024-47291-8