Circular Photon Drag Effect in Dirac electrons by Quantum Geometry
本文通过量子几何方法研究狄拉克电子中的光子拖曳效应，发现费米面量子度量张量偶极子主导位移光电流，并证明圆偏振光子拖曳效应在中心对称材料中普遍存在。
2025-08-18 cond-mat.mes-hall
Anisotropic skyrmion crystal on a centrosymmetric square lattice under an in-plane magnetic field
本文通过方格自旋模型的模拟退火，揭示易面各向异性、正双二次及高谐波波矢相互作用可在面内磁场中稳定含涡旋-反涡旋对的斯格明子晶体。
2023-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cd3As2 is Centrosymmetric
这是一份手稿的修订版，最初于2014年2月发布在这里。它已经被《无机化学》杂志接受，经过审查，其中包括两位晶体学家，他们确保所有的t都是交叉的，i是点状的。旧的工作（从1968年开始）说Cd 3As 2是非中心对称的是错误的，该研究的作者犯了一种错误，在20世纪80年代成为晶体学中臭名昭著的错误。由于20世纪80年代对中心对称性问题的审查越来越多，现在有更好的分析工具来完全解决这个问题，重要的是要理解不仅我们的晶体是中心对称的，甚至老人的晶体也是中心对称的（暗示每个人都是）。当年犯了这个错误并不可耻，那些作者也不会觉得现在的中心对称结果有争议;他们的论文在其他方面都很出色。本手稿描述了如何确定结构，示意性地解释了结构，基于正确的中心对称晶体结构计算了电子结构，并给出了应用于未来分析和建模的结构细节。
2014-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear Flexoelectricity in Non-centrosymmetric Crystals
我们解析推导出弹性，介电，压电，和挠曲电现象系数的微观模型参数，如离子的位置和弹性常数的函数在二维正方形晶格模型与岩盐型离子的安排。蒙特卡罗模拟表明，由于连接相同阳离子或阴离子的对角弹簧的弹性常数不同，导致了模型中的线性挠曲电效应。我们表明，二次挠曲电效应只存在于非中心对称系统中，它可以压倒在可行的大应变梯度的线性效应。
2017-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coulomb drag by motion of a monolayer polar crystal through graphene nanoconstriction
本文理论预测极性晶体层在石墨烯平面间运动可通过谷间散射产生库仑拖拽电流，并揭示其阈值掺杂、非线性霍尔效应及对晶体层动态粘度的反作用。
2025-01-01 cond-mat.mes-hall
Polariton-drag enabled quantum geometric photocurrents in high symmetry materials
较低的对称性使得能够获得在高对称性材料中通常无法获得的广泛的响应集。最好的例子是时间反演禁止量子几何光电流响应（例如，线性注入和循环移位光电流），其被认为在非磁性材料中消失。在这里，我们认为，极化激元拖曳过程，使解锁这样的量子几何光电流，即使在非磁性和中心对称的材料。引人注目的是，我们发现如何有限q照射和费米面位置之间的合作效应导致极化激元选择性光激发（PSP）。PSP能够直接寻址费米表面的紧动量分辨窗口内的载流子，以产生量子几何光电流的巨大增强。这种选择性使得能够沿着费米表面直接跟踪动量分辨的量子几何量，提供了一种新的工具来询问高对称性材料的量子几何。
2023-01-18 cond-mat.mes-hall
Direct measurement of broken time-reversal symmetry in centrosymmetric and non-centrosymmetric atomically thin crystals with nonlinear Kerr rotation
Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；University of Regensburg（雷根斯堡大学）
本研究提出基于三次谐波克尔旋转的测量方法，通过椭圆偏振光实现自旋选择性带隙调制打破时间反演对称性，可探测中心对称与非中心对称原子级薄TMDs晶体的破缺时间反演对称性，揭示其自旋-谷/自旋-谷-层锁定关联。
2025-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Meron, skyrmion, and vortex crystals in centrosymmetric tetragonal magnets
最近的实验证实了手征磁体Co $_8$ Zn $_9$ Mn $_3$中的介子和skyrmion拓扑自旋织构之间的转换[S.- Z. Lin等人，Phys. Rev. B 91，224407（2015）; X. Z. Yu等人，Nature 564，95（2018）]证实了2009年发现的skyrmion晶体[S. Mühlbauer等人，Science 323，915（2009）]只是冰山一角。拓扑结构的晶体，包括skyrmions，merons，vortices和monopole，可以通过组合简单的物理成分来稳定，如晶格对称性，挫折和自旋各向异性。目前的挑战是找到这些成分的组合，产生特定的拓扑自旋纹理。在这里，我们报告了一个简单的机制，稳定的meron，skyrmion，和涡旋晶体中心对称的tetraquartz磁铁。特别地，即使在没有磁场的情况下也可以形成meron/skyrmion晶体。磁场的应用导致了丰富多样的拓扑自旋织构，这些织构在理论的长波长极限下仍然存在。当传导电子耦合到自旋时，这些拓扑自旋纹理扭曲电子波函数，以诱导陈绝缘体和Weyl半金属特定的带填充分数。
2021-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of Weyl fermions in a magnetic non-centrosymmetric crystal
非中心对称材料的特点是不存在反转对称性，因为它们表现出铁电性，二次谐波产生，涌现的外尔费米子和其他迷人的现象而引起人们极大的兴趣。预计如果时间反演对称性也被打破，磁性和电子有序之间的相互作用会产生额外的磁电效应。在这里，我们报告的非中心对称磁体PrAlGe的拓扑导电性能。通过光电子能谱，我们观察到一个参数化表面局域态的弧--拓扑弧。利用体边界对应，我们得出结论，这些弧对应于投影的拓扑电荷的$\pm{1}$在表面布里渊区，表明存在的磁性Weyl准粒子在散装。我们进一步观察到一个大的异常霍尔响应，所产生的发散体Berry曲率场与磁性外尔能带结构。我们的研究结果首次在非中心对称磁体中展示了具有强大电子表面态和异常输运的拓扑相，为研究磁有序，能带拓扑和输运之间的相互作用提供了一个新的材料平台。
2020-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quasi 2D electronic states with high spin-polarization in centrosymmetric MoS$_2$ bulk crystals
时间反转决定了中心对称的晶体不能作为一个整体被自旋极化。然而，最近已经表明，这些晶体中的电子结构实际上可以显示出高自旋极化的区域，只要在实空间和倒易空间中进行局部探测。在这篇文章中，我们提出了这种类型的补偿偏振在MOS $_2$体晶体的第一次观察。使用自旋和角度分辨光电子能谱（ARPES），我们直接观察到超过65%的电子能带结构的不同的谷的自旋极化。通过另外评估我们的方法的探测深度，我们发现，这些价带态在$\overline{\text{K}}$点的布里渊区接近完全极化的个别原子三层的MoS $_2$，这是证实了我们的密度泛函理论计算。此外，我们表明，这种自旋层锁定导致在ARPES中观察到高度自旋极化带，因为这些状态几乎完全限制在两个维度内。我们的研究结果证明，这些高度期望的性能的MoS $_2$可以访问而不减薄到单层的限制。
2015-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Skyrmion lattice in centrosymmetric magnets with local Dzyaloshinsky-Moriya interaction
该研究针对具有全局反演对称性但局域反演破缺的中心对称磁体，提出局域DMI可稳定成对的相反螺旋性斯格明子束缚态，得到斯格明子对晶格的平衡相图，为寻找斯格明子晶格提供新方向。
2024-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Forbidden second harmonics in centrosymmetric bilayer crystals
University of California at Berkeley（加州大学伯克利分校）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；Duke University（杜克大学）
通过新型同频检测技术，在无对称性破坏的情况下观察到中心对称双层晶体中稳健的二次谐波产生，首次实现了晶体取向的无歧义识别，并用于非侵入性应变和相位检测。
2026-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Spin-orbit torques in locally and globally non-centrosymmetric crystals: Antiferromagnets and ferromagnets
阻碍反铁磁体实际应用的主要障碍之一是难以操纵磁序参量。最近，根据理论预测[J. J. Eleleznovel et al.，PRL 113，157201（2014）]，已经证明了反铁磁体中磁矩的电切换[P. Wadley等人，Science 351，587（2016）]。这种转变是由于所谓的自旋轨道力矩，这在铁磁体中已经得到了广泛的研究。在这种现象中，电流引起了与有序局部矩耦合的非平衡自旋极化交换，从而对序参量施加了转矩。在这里，我们给出了一个一般的系统分析的自旋轨道力矩的对称性在本地和全球非中心对称的晶体。我们研究的对称性时，允许一个非零的扭矩，当是有效的扭矩，其依赖于所施加的电流方向和方向的磁矩。为了比较，我们考虑反铁磁和铁磁订单。在两个有代表性的模型晶体中，我们进行微观计算的自旋-轨道扭矩，以说明其对称性，并突出条件下，自旋-轨道扭矩可以有效地操纵反铁磁力矩。
2016-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin rotation, spin filtering, and spin transfer in directional tunneling through non-centrosymmetric semiconductor barriers
我们考虑自旋相关隧穿通过砷化镓势垒，材料，没有反转对称性。我们处理的是自由电子，在势垒材料中只有一个有效质量和一个自旋分裂。当我们同时考虑自旋-轨道相互作用和不存在反转对称性时，势垒中的倏逝态是自旋分裂的，隧穿过程可能变得相当复杂。沿着某些晶体学方向，入射波在隧穿过程中经历自旋过滤。这些结果为隧道器件中的自旋操纵开辟了令人鼓舞的前景。
2009-01-13 cond-mat.mes-hall
Pure Spin Photocurrent in Non-centrosymmetric Crystals: Bulk Spin Photovoltaic Effect
自旋电流发生器是自旋电子学信息处理的关键部件。在这项工作中，我们从理论上和计算上研究了体自旋光伏（BSPV）效应在光照下产生直流自旋电流。BPSV的唯一要求是反转对称破缺，因此它适用于广泛的材料，并且可以很容易地与现有的半导体技术集成。BSPV效应是体光伏（BPV）效应的表亲，由此在光下产生DC充电电流。由于自旋电流和电荷电流的选择规则不同，如果系统具有镜像对称性或反镜像对称性，则可以实现纯自旋电流。对BPSV的机理和电子弛豫时间$τ$的作用也作了阐述。我们将我们的理论应用到几个不同的材料系统，包括过渡金属二硫属化物，反铁磁$\rm MnBi_2Te_4$，和拓扑晶体绝缘体立方$\rm SnTe$的表面。
2021-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Layer-dependent spin-orbit torques generated by the centrosymmetric transition metal dichalcogenide $β$-MoTe$_2$
具有足够低的晶体对称性和强的自旋-轨道相互作用的单晶材料可用于在相邻铁磁体上产生新颖形式的自旋-轨道扭矩，例如先前在WTe $_2$ /铁磁体异质结构中观察到的面外反阻尼扭矩。在这里，我们提出了测量的低对称性材料$β$ -MoTe $_2$，它不像WTe $_2$保持体反转对称性所产生的自旋轨道扭矩。我们测量$β$ -MoTe $_2$ /坡莫合金异质结构的自旋-轨道扭矩使用自旋扭矩铁磁共振作为晶体取向和MoTe $_2$厚度下降到单层极限的函数。我们观察到一个平面外的反阻尼扭矩的自旋扭矩传导性强的1/3的WTe $_2$，表明体反转对称性的自旋产生材料中的破坏是不是一个必要的要求产生一个平面外的反阻尼扭矩。我们还测量了$β$ -MoTe $_2$厚度的意外依赖性--当$β$ -MoTe $_2$为单层或三层厚时，MoTe $_2$ /坡莫合金异质结构中存在面外反阻尼扭矩，但对于双层$β$ -MoTe $_2$的器件，该扭矩变为零。
2019-06-03 cond-mat.mes-hall
Orbital diffusion, polarization and swapping in centrosymmetric metals
本文基于Keldysh形式体系建立电荷、自旋与轨道扩散理论，揭示轨道角动量低扩散率、自旋-轨道极化及无自旋-轨道耦合下的轨道电流动量交换。
2024-10-25 cond-mat.mes-hall
Finite-q photon-drag shift current in two-dimensional massive chiral Dirac fermions
Research Center for Physics, National Research and Innovation Agency（国家研究与创新署物理研究中心）；Department of Physics, Universitas Airlangga（爱尔朗加大学物理系）
研究二维巨质量手性狄拉克模型中有限q光拖移电流的符号拓扑结构，揭示手性对电流符号反转的影响及横向约束特性。
2026-05-08 cond-mat.mes-hall
Skyrmion robustness in non-centrosymmetric magnets with axial symmetry: The role of anisotropy and tilted magnetic fields
本文研究了极性磁体中Néel skyrmions在倾斜磁场作用下的稳定性，其单轴各向异性范围从易平面到易轴。我们构造了相应的相图，并研究了具有位移核的斜skyrmions的内部结构。我们发现，适度的易平面各向异性增加了Néel skyrmions沿对称轴的场的稳定范围，而适度的易轴各向异性增强了它们对倾斜磁场的鲁棒性。我们强调的方向，沿其skyrmion核心移动，取决于下面的晶格的对称性。在具有C $_{nv}$对称性的极性磁体中实现的Néel skyrmions的核心，根据由Dzyaloshinskii常数的符号指示的磁化的旋转方向，沿着或相反于磁场的离轴（面内）分量移位。反kyrmions的核心移位，存在于手征磁体与D $_{2d}$对称性，取决于在平面内的取向的磁场，可以是平行的，反平行，或垂直于it.We认为，各向异性的作用，在具有轴对称晶体结构的磁体是不同的立方helimagnets。我们的研究结果可以应用于解决最近的实验极性磁铁与C $_{3v}$对称性，GaV $_4$ S $_8$和GaV $_4$ Se $_8$。
2017-08-18 cond-mat.mes-hall
Photon Momentum Enabled Symmetry Breaking and Nonlinear Photocurrents in the Centrosymmetric Dirac Semimetal PdTe
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育研究所加尔各答分校）；Jaypee Institute of Information Technology（贾伊皮信息技术学院）
研究通过光子动量转移打破对称性，揭示PdTe中非线性光学响应的机制，证实光子提供方向轴以探测能带量子几何。
2026-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Nonlinear Hall effect with non-centrosymmetric topological phase in ZrTe$_5$
非中心对称拓扑材料由于其相对于中心对称拓扑材料的优越性质而引起人们的广泛关注。一方面，由量子波函数的整体几何性质产生的拓扑相位保持不变，另一方面，由于局域量子几何的重新分布，大量奇异现象只会出现在非中心对称的奇异现象中.然而，在非中心对称拓扑材料中探测局域量子几何仍然是一个挑战。在这里，我们报告了非中心对称的拓扑相在ZrTe $_5$，探测的非线性霍尔（NLH）效应。角分辨和温度相关的非线性光学测量揭示了反转和ab平面镜对称性在30 K下的破坏，与我们的理论计算一致。我们的研究结果确定了一个新的非中心对称相的ZrTe $_5$，并提供了一个平台，通过晶体对称性探测和控制局部量子几何。
2022-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coulomb Drag between One-Dimensional Wigner Crystal Rings
我们考虑了两个金属环之间的库仑阻力，其中长程库仑相互作用导致了维格纳晶体的形成。第一环由Ahranov Bohm通量穿过，产生持续电流J_0。第二个环靠近第二个环，由于两个环之间的库仑相互作用，在第二个环中产生拖曳电流J_D。我们研究了这个系统在零温度下的完美环以及杂质的影响。结果表明，与弱相互作用电子系统相比，维格纳晶体态在原理上可以导致更高的拖曳电流与驱动电流之比J_D/J_0。
2001-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Noncentrosymmetric plasmon modes and giant terahertz photocurrent in a two-dimensional plasmonic crystal
本文介绍并理论研究了平面非中心对称等离子体晶体中的等离子体光电流效应。等离子体激元光电流直流电流的产生是由于二维电子拖曳的非中心对称的等离子体激元模式下激发的太赫兹辐射的正常入射。我们发现，集体等离子体激元模式的平面等离子体激元晶体成为强烈的非中心对称的弱耦合制度的反交叉。大的等离子体波矢量（其通常比太赫兹光子波矢量大两到三个数量级）以及等离子体共振处的强近场增强使得等离子体拖曳与在常规二维电子系统中观察到的光子拖曳相比具有强得多的效应。
2015-05-26 cond-mat.mes-hall
Chiral skyrmion states in non-centrosymmetric magnets
非中心对称磁性晶体中存在手性Skyrmion态，这是由于不对称交换Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用破坏了均匀的磁性状态，通常导致扭曲的无公度磁性自旋结构。最近，在具有非中心对称立方B20晶体结构的手征螺旋磁体的磁性层中观察到了Skyrmion晶格和自由Skyrmion。这些态的稳定性和它们的变换性质令人印象深刻地说明了理论预测的这些手性二维局域自旋态的孤子性质。本文主要研究了六角Skyrmion晶格中立方螺旋磁网的数值严格解。它证明和扩展以前的近似解决方案，使用圆细胞近似（CCA）的计算的自由能的Skyrmion晶格。本文的理论结果提供了一个全面的描述skyrmion晶格演化中施加的磁场和/或在存在单轴，立方和交换各向异性。本文将磁化强度固定模量M=常数的低温唯象理论应用于手征磁体的磁态。
2014-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Role of Centrosymmetry in the Photophysics of Molecular Aggregates
该研究针对现有激子模型未考虑晶体对称性的问题，利用群论分析中心对称分子聚集体的光学选择定则，揭示其与超长有机磷光的关联，且模型因多数有机晶体具中心对称性而适用广泛。
2023-10-08 cond-mat.mes-hall
Giant momentum-dependent spin splitting in centrosymmetric low Z antiferromagnets
固体（能带结构）的能量与晶体动量E（k）图构成了导航其光学、磁性和输运性质的路线图。通过选择具有特定原子类型、组成和对称性的晶体，可以设计目标能带结构，从而设计期望的性质。一个特别有吸引力的结果将是设计分裂成自旋分量的能带，其具有动量依赖性分裂，如Pekar和Rashba所设想的[Zh. Eksperim。i Teor。菲兹47（1964）]，使自旋电子学应用成为可能。目前的论文提供了“设计原则”的波矢量相关的自旋分裂（SS）的能带，平行于传统的Dresselhaus和Rashba自旋轨道耦合（SOC）诱导分裂，但源于一个根本不同的来源-反铁磁性。我们确定了几个通用的AFM原型与不同的SS图案使用磁对称设计原则。这些工具也允许识别特定的AFM化合物与SS属于不同的原型。通过密度泛函能带结构计算，使用一种特定的化合物--中心对称四氟化锰-来定量地说明一种类型的AFM SS。与传统的SOC诱导效应仅限于非中心对称晶体不同，我们表明反铁磁诱导的自旋分裂拓宽了竞争领域，甚至包括中心对称化合物，并使SS在幅度上与最知名的（“巨型”）SOC效应相当，即使没有SOC，因此，并不依赖于经常-不稳定的高原子序数元素所需的高SOC。我们设想使用目前的设计原则，以确定一个最佳的反铁磁体与自旋，分裂能带对于有效的自旋-电荷转换和自旋轨道扭矩应用是有益的，而不需要含有重元素的化合物的负担。
2020-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Acousto-drag photovoltaic effect by piezoelectric integration of two-dimensional semiconductors
研究利用表面声波在层状半导体MoSe2中产生零偏置光电流，通过压电集成实现声拖拽光伏效应，分离产生与提取过程以抑制复合，提供了一种不依赖晶体对称性的高效光电转换方法。
2024-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Minimal model of drag in one-dimensional crystals
利用非微扰的经典方法，研究了运动粒子与无限一维谐振子链相互作用的动力学。这个最小系统是许多一维输运现象的有效模型，例如纳米管中的分子运动和通过固态材料的离子传导。正如预期的那样，移动粒子和链之间的耦合引起移动粒子能量的耗散。然而，数值和分析结果表明，一个非常规的非单调的颗粒速度上的阻力的依赖关系。此外，当该系统受到恒定偏置时，它支持多个稳态漂移速度。
2022-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon-Drag Thermopower at High Temperatures
提出了绝热结晶模型。结果表明，晶体中可能存在弹性核相对于电子的振荡和这种振荡的波（固有振荡和波）。对具有电子振动中心的半导体中电阻率的实验温度依赖性的分析表明，固有振荡与晶体声子以及电子和空穴有效地相互作用，产生电子和空穴与声子的强大相互作用。德拜温度从77 K到700 K的声子拖曳热电势实验窄峰证实了晶体中固有振荡波的存在。固有的振荡和波引起强烈的电子-声子相互作用，并可能在低于室温和远高于室温的温度下产生超导性。
1999-04-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Room temperature broadband coherent terahertz emission induced by dynamical photon drag in graphene
新材料中光子和电子之间的非线性耦合引起了许多有趣的非线性现象。这包括混频、光学整流或非线性电流产生，这些对于在难以进入的光谱区域（例如太赫兹间隙）中产生辐射特别感兴趣。由于其特定的线性色散和室温下的高电子迁移率，石墨烯在实现强非线性效应方面特别有吸引力。然而，由于石墨烯是一种中心对称材料，二阶非线性先验抵消，这迫使依赖于不太有吸引力的三阶非线性。然而，最近证明，直流二阶非线性电流以及超快交流电流可以在光激发下在石墨烯中产生。这种不对称性是由斜入射的激发引入的，导致光子动量转移到电子系统，称为光子拖曳效应。在这里，我们显示宽带相干太赫兹发射，范围从约0.1-4太赫兹，在外延石墨烯飞秒光激发下，诱导的动态光子拖曳电流。我们证明，在石墨烯中的大多数光学过程相比，次近邻耦合以及不同的电子-空穴动力学在这种效果是至关重要的。我们的研究结果表明，动态光子拖曳效应可以提供高达60太赫兹的辐射开辟了新的路线，在室温下产生超宽带太赫兹脉冲。
2014-05-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Charge ordering and spontaneous topological Hall effect in bilayer skyrmion crystals
本研究通过双层斯格明子晶体模型，发现弱电子相互作用可诱导两种对称性破缺相，均产生自发的大拓扑霍尔效应，且相图可由电场调控，为相关材料研究提供新方向。
2025-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Superconductivity in non-centrosymmetric rhombohedral NbSe2
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；National Institute for Materials Science（国立研究开发法人物质·材料研究机构）；The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）
非中心对称菱方结构NbSe2中通过堆叠工程实现了超导性，并表现出对杂质敏感的强非线性输运现象。
2026-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Reading Altermagnetic Domains with Photon Drag
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
本文研究交替磁体的光拖拽响应，发现其角依赖可揭示磁有序对称性与奈尔磁畴，利用光偏振可分离畴奇电流，为全光读取交替磁体提供了新方法。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
