Semiclassical theory of the circular photogalvanic effect in gyrotropic systems
我们发展了一个理论的圆形光电效应（CPGE）的经典高光子能量超过电子散射率，但小的平均电子动能。在该频率范围内，可以通过使用两种不同的方法来计算CPGE。在完全量子力学的方法中，我们发现的光电流密度应用费米的黄金法则间接带内光学跃迁与虚拟中间态的导带和价带。在半经典方法的框架下，我们应用一个广义玻尔兹曼方程与帐户的贝里曲率引起的异常速度，侧跳和斜散射。对纤锌矿对称晶体进行了计算。这两种方法产生的CPGE电流证明两种方法之间的一致性和非线性高频传输的描述的半经典理论的适用性相同的结果。
2020-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear circular valley photogalvanic effect
本文发展了二维非回转过渡金属二硫属化物单分子膜带间光跃迁的圆形光电流效应理论。假设圆极化电磁场斜入射或椭圆极化电磁场正入射。与传统的线性强度光电流效应相反，这里考虑的效应出现在第二强度顺序中。该效应受以下条件的制约：i）通过圆形面内电磁场分量的谷的主要布居，以及ii）在三角谷不对称的存在下通过线偏振面内电磁场分量的光激发载流子的直接漂移。
2021-06-03 cond-mat.mes-hall
Raman Photogalvanic Effect: photocurrent at inelastic light scattering
我们从理论上证明了在非中心对称介质的透明区域中传播的电磁波可以感应出直流电流。这种效应的起源是光被系统中的自由载流子的拉曼光的散射。由于光子散射，电子经历真实的量子跃迁，导致其各向异性动量分布的形成和电子波包的移位，从而产生稳态光电流。我们提出了拉曼光电效应（RPGE）的微观理论，重点放在两个特定的情况下：（i）一般情况下的散装gyrotropic半导体和（ii）量子阱结构，其中光被散射的子带间激发。我们揭示了预测的RPGE和传统的光电流效应在光吸收的关系。
2022-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of spin and orbital magnetogyrotropic photogalvanic effects in InSb/AlInSb quantum well structures
本文报道了在InSb/AlInSb量子阱结构中观察到的线性和圆形磁旋光电流效应。我们表明，带内（德鲁德式）吸收的太赫兹辐射的异质结构中的直流电流的存在下，在平面内磁场。研究了光电流随磁场强度、温度和波长的变化规律。我们发现，在中等磁场的光电流表现出典型的线性场依赖性。然而，在高磁场下，它变成非线性的并且反转其符号。实验结果进行了分析的微观模型的基础上的非对称弛豫的载流子在动量空间。我们表明，所观察到的光电流的非线性是由大的塞曼自旋分裂InSb/AlInSb结构和相互作用的自旋相关的和自旋无关的根的磁致旋光电效应。
2011-12-07 cond-mat.mes-hall
Orbital gyrotropic magneto-electric effect and its strain engineering in monolayer Nb$X_2$
轨道自由度的电控制是新兴的"轨道电子学"领域的一个重要研究领域。"轨道{\it回旋}磁电效应（OGME）是通过施加电场在金属中产生轨道磁化。在这里，我们表明，应变诱导一个大的GME单层Nb $X_2$（$X =$ S，Se）垂直于平面，主要是由布洛赫带的轨道力矩，而不是传统的自旋磁化，而不需要任何自旋轨道耦合。关键的物理被捕获在一个有效的双带谷轨道模型，它被证明是由三个关键成分驱动：固有的谷轨道矩，打破$C_{3z}$对称性，应变诱导费米表面的变化。这种效应还可以通过改变应变条件来切换，具有未来器件应用的潜力。
2020-11-15 cond-mat.mes-hall
Circular and magnetoinduced photocurrents in Weyl semimetals
我们发展了一个理论的直接带间和间接带内光电流效应的Weyl半金属属于gyrotropic类与不适当的对称操作。在零磁场下，用圆偏振光激发这种材料会产生光电流，其方向取决于光的螺旋度。我们表明，在半金属的C $_{2v}$对称性，津贴的倾斜项中的有效哈密顿量是足以防止取消光电流的贡献，从相反的手征的外尔锥。在C $_{4v}$对称性的情况下，除了倾斜之外，还必须包括电子准动量中的二阶或三阶项。对于间接带内跃迁，每个外尔节点内产生的螺旋度相关的光电流呈现由基本常数、光频率和电场确定的普适值。我们补充研究了磁旋光电流效应，即在非极化激发下在磁场中出现的光电流。在量子化磁场中，光电流是由一维磁子带之间的光跃迁引起的。如果光生载流子之一被激发到具有低于回旋能量的能量的手性子带，则光电流的值特别高。
2018-05-03 cond-mat.mes-hall
Piezostrain -- a local handle to control gyrotropic dynamics in magnetic vortices
本研究通过在0.7PMN-0.3PT基底上施加压电应变，实现了Co$_{40}$Fe$_{40}$B$_{20}$磁涡旋微盘回转频率高达45%的局部电调谐，揭示了尺寸依赖的磁弹与退磁能量机制，为节能型全电控涡旋振荡器提供了新途径。
2023-05-17 cond-mat.mes-hall
Cyclotron resonance induced photogalvanic effect in surface states of 200 nm thick strained HgTe films
我们报告的磁光电流和磁输运现象的研究在200 nm的部分应变碲化汞薄膜。该厚度略大于晶格弛豫的估计临界厚度，使得膜部分弛豫，其中能隙的值接近于零。我们表明，在碲化汞薄膜的单色太赫兹激光辐射的照射结果在一个巨大的共振光电流所造成的回旋共振的表面状态。共振光电流也被检测到在参考完全应变80 nm碲化汞膜先前显示为完全带隙的3D拓扑绝缘体。我们发现，在这两种类型的膜的共振位置几乎一致，证明在厚碲化汞膜的拓扑保护的表面状态的存在。这一结论得到了磁输运实验的支持。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall
Bleaching of the Terahertz Magneto-Photogalvanic Effect in CdHgTe Crystals with Kane Fermions
University of Regensburg（雷根斯堡大学）；Ioffe Institute（约费研究所）；Rzhanov Institute of Semiconductor Physics（拉扎诺夫半导体物理研究所）
研究太赫兹辐射诱导的磁光伏特效应非线性强度依赖性，揭示Kane费米子能量弛豫时间及不同吸收通道的饱和过程差异。
2025-03-25 cond-mat.mes-hall
Magnetoelectric Effects in Gyrotropic Superconductors
非中心对称超导体中的磁电效应（或Edelstein效应）表明，超导电流可以诱导自旋磁化。这是一个有趣的现象，在超导自旋电子器件中具有潜在的应用。然而，最初的Edelstein效应只适用于具有极点群对称性的超导体。近年来，人们发现了许多新的非中心对称超导体，如具有手征晶格对称性的超导体和具有各种晶格结构的过渡金属二硫属化合物超导体。在这篇文章中，我们提供了一个一般的框架来描述这些最近发现的具有回转点群的超导体中的超导感应磁化。
2020-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetoplasmon-Mediated Resonant Photogalvanic Effect in a Gated Strip of 2D Electrons
Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics of Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院科捷尔尼科夫无线电电子学研究所）；National Research University Higher School of Economics（国立高等经济大学）
该研究探讨了二维电子条带中磁光子介导的共振光电伏特效应，揭示了其与经典霍尔效应的相似性及磁场与电流的关系。
2025-12-11 cond-mat.mes-hall
Topological Scaling of Nonlinear Injection current and the Quantized Circular Photogalvanic Effect (CPGE)in tilted multi Weyl semimetals(mWSMs)
Indian Institute of Technology Indore（印度理工学院印多尔分校）
研究通过非线性磁光注入电流揭示倾斜多韦伊尔半金属中手性Landau能级和多韦伊尔拓扑电荷的拓扑标度特性。
2026-02-17 cond-mat.mes-hall
Magnetically induced Circular Photogalvanic Effect in Symmetric Two-dimensional Materials
Hangzhou Dianzi University（杭州电子科技大学）；University at Buffalo, State University of New York（纽约州立大学布法罗分校）
该研究提出利用磁效应突破圆光电流效应对反演对称性破缺材料的限制，阐明了磁圆光电流效应的机制，分析了相关光学吸收响应，拓展了CPGE机制并为光电器件提供新机遇。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall
Optical detection and manipulation of spontaneous gyrotropic electronic order in a transition-metal dichalcogenide semimetal
手性在自然界中是普遍存在的。与直觉相反，相反手性的人口在基本水平上是惊人的不对称。例子从亚原子弱力的宇称破坏到基本生物分子的同手性。实现手性选择性合成（手性诱导）的能力在立体化学、分子生物学和药理学中具有重要意义。在凝聚态物理中，当晶体电子系统没有镜像平面、空间反转中心或旋转反转轴时，它是几何手征的。通常，几何手性由材料的手性晶格结构预定义，其在晶体形成时固定。相比之下，一个特别非常规的情况是旋光序，其中手性自发地出现在相变中，因为电子系统打破了最初非手性晶格的相关对称性。作为胆甾相液晶的量子模拟，这种旋光有序引起了人们极大的兴趣。然而，迄今为止，明确的观察和操纵的旋光秩序仍然具有挑战性。我们报道了在过渡金属二硫属化物半金属$1T$ -TiSe $_2$中实现了光学手征诱导和观察到旋光有序相。我们发现，在临界温度附近的中红外圆偏振光的照射下，可以优先形成一个手性畴。因此，我们能够观察到一个出平面的圆形光电流，其方向取决于光感应。我们的研究为相关半金属TiSe $_2$中手性的自发出现提供了令人信服的证据。这种手征诱导提供了一种新的方法来控制量子材料中的新秩序。
2019-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gyrotropic skyrmion modes in ultrathin magnetic circular dots
我们计算了Skyrmion基态自旋圆柱形磁点的低频旋扭自旋激发模。由于各向同性和Dzyaloshinskiii-Moriya交换相互作用、垂直磁各向异性和静磁相互作用的相互作用，skyrmion被假定为在室温和零外部磁场下是稳定的。我们考虑布洛赫和尼尔型磁skyrmions，并假设点的磁化强度不依赖于厚度坐标。在GHz范围内计算了Skyrmion旋变频率作为Skyrmion平衡半径、点半径和点磁参数的函数。讨论了纳米点中磁skyrmion回旋动力学的最新实验。
2016-02-29 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Quantum Kinetics of the Magneto Photo Galvanic Effect
利用Keldysh方法，我们导出了非中心对称晶体中Bloch电子在外加电场和磁场作用下受准单色辐射激发时的一组准经典方程.这些方程类似于电子动力学的Fredertor-Bloch方程，包括光电效应（PGE），特别是移位机制。PGE的转变最近被确定为显示出开发新光伏材料的前景。此外，我们的理论可能是有用的，以调查破缺时间反演对称性和拓扑性质之间的相互作用，以及最近的本地激发实验在纳米光子学的分析。对于线性和圆形偏振光和磁场，给出了光电流张量的显式结果。此外，我们反驳现有的说法，移位光电流效应不有助于光霍尔电流。
2021-05-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Excitation of the Gyrotropic Mode in a Magnetic Vortex by Time-Varying Strain
本文研究了利用时变应变在磁致伸缩涡旋中激发回旋模式的方法，通过压电基底施加时变电压驱动涡旋动力学，并展示了中等幅度应变即可激发非线性回旋动力学。
2023-11-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Resonant excitation of vortex gyrotropic mode via surface acoustic waves
本研究提出利用逆磁致伸缩效应通过表面声波激发磁涡旋回转动力学，基于Thiele形式体系建立解析模型并用微磁学模拟验证，为节能磁激发提供了替代传统电流诱导的新方案。
2023-09-10 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Chirality effects in carbon nanotubes
我们考虑手性相关的影响，在光学，光电流和电子输运性质的碳纳米管。我们表明，这些属性的手性纳米管的电子有效哈密顿描述之间的耦合沿管主轴和周围的管圆周的轨道动量的电子波矢的条款。我们发展了光电流效应理论和直流电流理论，直流电流在磁场中是线性的，在偏置电压中是二次的。此外，我们提出了自然的圆二色性和磁空间效应的光吸收的解析估计。
2002-02-17 cond-mat.mes-hall
Photogalvanic Effects in Surface States of Topological Insulators under Perpendicular Magnetic Fields
Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所）；University of Chinese Academy of Science（中国科学院大学）；The University of Alabama（阿拉巴马大学）
研究垂直磁场下拓扑绝缘体表面态的非线性磁光位移电导，揭示其通过化学势和磁场调节的特性。
2026-02-13 cond-mat.mes-hall
Gyrotropy and magneto-spatial dispersion effects at intersubband transitions in quantum wells
从理论上研究了多量子阱结构的旋光特性。对沿[001]、[110]和[311]晶向生长的结构进行对称性分析，得到了旋向性张量分量。建立了圆二色性和天然旋光性信号的角度依赖性。对于光子能量接近于子带间光跃迁能量的情况，建立了基于尺寸量子化子带自旋轨道分裂的唯象模型和微观理论。磁空间色散效应所产生的子带间能隙的电子动量线性的抗磁位移也被认为是。它表明，的回旋和磁空间色散常数的光谱依赖性代表一个不对称的峰值与平均电子能量的不对称程度。估计表明，所考虑的影响在实验中是可检测的。
2012-01-11 cond-mat.mes-hall
Semiclassical theory of nonlinear magneto-optical responses with applications to topological Dirac/Weyl semimetals
本文用半经典玻尔兹曼方程方法研究了金属材料的非线性磁光响应。我们推导了在同时包含Berry曲率和轨道磁矩的磁场存在下线性和二阶非线性光学效应的一般公式。应用于外尔费米子，半经典方法（i）捕获磁场下的线性电导率的方向各向异性作为各向异性$B^2$贡献的结果，这可以解释最近的实验的低场制度;（ii）预测强的二次谐波产生与$B$成比例，随着费米能量接近外尔点而增强，导致大的非线性克尔旋转。此外，我们表明，半经典公式的圆形光电流效应所产生的Berry曲率偶极再现全量子计算使用Floquet方法。
2016-12-17 cond-mat.mes-hall
Thermal equilibrium spin torque: Near-field radiative angular momentum transfer in magneto-optical media
光的自旋和轨道角动量在量子纳米光子学和拓扑电动力学中起着核心作用。在这里，我们表明，从有限大小的机构组成的非互易磁光材料的热辐射可以施加一个自旋力矩，即使在全球热平衡。超越了近场热传递的范式，我们计算近场辐射角动量传递有限大小的非互易物体Rytov的波动电动力学与光学角动量理论相结合。证明了在外加磁场作用下，与周围环境处于非平衡状态的单个磁光立方粒子会产生转矩（T对称性破缺）。此外，即使在全局热平衡中，具有未对准的旋轴的两个粒子经历具有相反符号的相等大小的扭矩，这倾向于使它们的旋轴彼此平行地对准。我们的结果是普遍适用的半导体，如InSb（磁等离子体），以及外尔半金属表现出异常霍尔效应（gyrotropy）在红外频率。我们的工作铺平了道路，近场角动量转移介导的热涨落的纳米器件。
2021-06-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Magnetic field-Induced Nonlinear Optical Responses in Inversion Symmetric Dirac Semimetals
研究表明，在外加磁场的作用下，具有反对称性和时间反演不变的Dirac半金属中可以产生光电流效应和二次谐波.这些非线性光学响应的机制是磁手征效应。这种磁手征效应的起源是真实狄拉克半金属中色散关系的能带弯曲。这种现象的一些可观察到的结果是，当用线性偏振光照射系统表面时，系统表面上出现直流电流，或者反射的二次谐波的偏振面旋转。
2016-11-14 cond-mat.mes-hall
Gyrotropic Fingerprints of Magnetic Topological Insulator-Unconventional Magnet Interfaces
Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院）；National Institute of Technology Silchar（锡尔哈尔国立技术学院）
研究通过齐纳量子几何框架揭示磁性拓扑绝缘体与非常规磁体界面的旋磁响应特征，为表征非常规磁绝缘体提供新方法。
2026-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonreciprocal optics and magnetotransport in Weyl metals as signatures of band topology
本文研究了静磁场作用下非中心对称时反不变量外尔金属的空间色散效应。特别是，我们研究的电流是线性的，在两个空间的衍生物的施加电场，和静态磁场，这是负责的现象的旋向双折射。我们指出，手征反常和手征磁效应对金属中的这类现象作出了主要贡献。我们将所得结果应用到电磁波通过Weyl半金属薄板的传输问题，并表明传输系数包含一个分量，是奇数在所施加的静态磁场。因此，它可以很容易地从传统的欧姆磁输运效应，这是在所施加的磁场的平方区分。在0.1特斯拉的磁场作用下，外尔材料的这种效应的相对大小可以达到百分之几，而在没有贝里磁单极的金属中，这种效应要小几个数量级。我们的结论是，非互易光学和磁输运效应可以是一个强大的探针带拓扑结构的金属。
2021-12-29 cond-mat.mes-hall
Quantum Oscillations of Photocurrents in HgTe Quantum Wells with Dirac and Parabolic Dispersions
报道了在不同宽度的HgTe/HgCdTe量子阱中观测到的太赫兹辐射诱导光电流的磁振荡现象。HgTe/HgCdTe量子阱具有类Dirac-like、倒抛物型和正抛物型能带结构。光电流数据伴随着光电阻（光电导），辐射传输，以及磁输运的测量。我们开发了一个回旋共振辅助光电流效应的微观模型，描述了主要的实验结果。我们证明了光电流的量子振荡是由于费米能级与朗道能级的交叉导致自旋极化率和自旋子带电子迁移率的振荡。理论解释了实验中观察到的光电流方向随磁场变化而反转的现象。我们描述了与Shubnikov-de Haas效应的热抑制有关的光电导振荡。
2014-07-07 cond-mat.mes-hall
Magnetic Photocurrents in Multifold Weyl Fermions
我们研究了手征多重费米子的磁光响应。具体来说，我们表明，他们是理想的候选人观察螺旋磁效应（HME）以前预测的简单外尔费米子。与外尔费米子不同，HME存在于多重费米子中，即使在最简单的情况下，低能色散是线性和球对称的。在这种理想的情况下，我们推导出HME的解析表达式，并发现它与圆形光电流效应成正比;对于现实的参数和考虑到设置的几何形状，HME光电流可能与在多重费米子中观察到的圆形光电流效应大致相同的数量级。额外的非线性和破缺项将破坏量子化，但不会损害HME的观测。
2021-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical Magnetochiral current in Tellurium
University of Regensburg（雷根斯堡大学）；Ioffe Institute（约费研究所）；University of Washington（华盛顿大学）
研究了p型碲晶体中电磁手性各向异性对磁致整流的影响，通过弹性散射和热效应分析，发现高阶项对整流贡献相当。
2023-08-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnetophotogalvanic Effects Driven by Terahertz Radiation in CdHgTe Crystals with Kane Fermions
University of Regensburg（雷根斯堡大学）；Ioffe Institute（约费研究所）；Rzhanov Institute of Semiconductor Physics（兹哈诺夫半导体物理研究所）；Laboratoire Charles Coulomb (L2C), UMR 5221 CNRS-Université de Montpellier（夏尔·库隆实验室（L2C），CNRS-蒙彼利埃大学联合研究单位5221）
研究太赫兹辐射诱导的磁光电效应在CdHgTe晶体中的表现，通过Kane模型解释共振现象，揭示费米子能谱对电荷电流的影响。
2024-08-19 cond-mat.mes-hall
Chiral near-field control of quantum light generation using magneto-optical graphene
本文理论研究了利用磁光石墨烯主动控制量子光源光子发射的策略，通过改变掺杂载流子密度和磁场强度调节Purcell因子和Lamb位移，发现纳米结构能显著增强手性近场响应，为纳米尺度量子光生成与操纵提供了高度可调平台。
2025-05-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Terahertz anomalous Hall effect in magnetic Weyl semimetal Co$_3$Sn$_2$S$_2$
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）；Rice University（莱斯大学）；Tohoku University（东北大学）；Rikkyo University（立教大学）；The University of Tokyo（东京大学）
本研究结合太赫兹光谱与半解析计算，系统研究磁性外尔半金属Co₃Sn₂S₂的低能旋光光学响应，解释其磁光现象并约束材料参数。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
