Floquet Valley-Polarized Quantum Anomalous Hall State in Nonmagnetic Heterobilayers
谷极化量子反常霍尔(VQAH)态提出了一种结合谷电子学和自旋电子学的非平凡拓扑策略,在凝聚态物理中引起了广泛的兴趣。到目前为止,已探索的VQAH态仍然局限于磁性系统。本文利用低能有效模型和Floquet定理,提出了一种不同的机制来实现光照射下的异质双分子层中的Floquet VQAH态。然后,我们实现了这一建议,通过第一性原理计算在过渡金属二硫族化合物异质双层膜,它最初具有时间反演不变的谷量子自旋霍尔(VQSH)状态。通过照射圆偏振光,时间反转不变的VQSH态可以演化为VQAH态,表现为光学可切换拓扑自旋谷滤波器。这些发现不仅为实现无磁序的VQAH态提供了一个合理的方案,而且为设计拓扑自旋电子器件和谷电子器件开辟了一条诱人的道路。
2021-11-03 cond-mat.mes-hall
Optical Activity from the Exciton Aharonov-Bohm Effect: A Floquet Engineering Approach
Floquet工程是一种方便的策略,可以在分子和固态系统中诱导非平衡现象,或者显着改变物质的物理化学性质,绕过昂贵和耗时的合成修饰。在这篇文章中,我们从理论上研究了一些有趣的事实,即一个原来的非手性分子系统可以表现出非零的圆二色性(CD)时,它与椭圆偏振光驱动。更具体地说,我们考虑一个各向同性系综的小的环状分子聚集体在溶液中,其本地的低频振动模式驱动的椭圆偏振连续波红外泵浦。我们属性的起源非零CD信号的时间反演对称性破缺由于激子Aharonov-Bohm(AB)阶段所产生的随时间变化的激光电场,连同相干interchromophoric激子跳跃。所获得的Floquet工程激子AB相比纳米级环中的类似磁感应电子AB相更可调谐,突出了Floquet工程AB相在分子过程的相干控制中具有的几乎未开发的潜力,并同时在绕过使用强磁场的分子系统中引入磁光效应的新类似物。
2020-05-29 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Floquet states of Valley-Polarized Metal with One-way Spin or Charge Transport in Zigzag Nanoribbons
研究了由辐照谷极化金属组成的二维Floquet系统。对于相应的静态系统,我们考虑了两个谷极化金属的石墨烯模型,具有交错的子晶格或均匀的内禀自旋轨道耦合,其Dirac点能量不同于本征费米能级。如果辐照频率设计适当,最大的动力学能隙(一阶动力学能隙)在本征费米能级附近打开。在辐照下,能量在一阶动力学能隙内的半无限片的锯齿形边缘出现两种边缘态:Floquet边缘态和强局域边缘态.在窄锯齿形纳米带中,Floquet边缘态由于有限尺寸效应而被带隙,并且强局域边缘态保持无带隙。因此,纳米带的导电沟道由强局域边缘态组成。在第一种和第二种模型下,强局域边缘态分别在本征费米能级附近携带单向自旋极化和单向电荷流。因此,第一和第二模型的窄锯齿形纳米带分别具有不对称的自旋和电荷传输速率。量子输运计算预测了相当大的电荷和自旋泵浦电流,这可以由费米能级控制。
2019-01-24 cond-mat.mes-hall
Floquet topological insulator phase in a Weyl semimetal thin film with disorder
研究了周期场和无序度对Weyl半金属薄膜拓扑性质的影响。这两个周期场,即,分别讨论了周期磁场和椭圆偏振光的情况。利用Floquet理论,我们发现这两种周期驱动都能共振诱导从正常绝缘体(NI)相到Floquet拓扑绝缘体(FTI)相的拓扑跃迁. Floquet拓扑变换的特征是Chern数的变化。此外,我们表明,Floquet拓扑跃迁可以解释的量子阱近似和旋转波近似的组合。在周期场作用下的无序Weyl半金属薄膜模型中,计算了表征拓扑相的Bott指数。发现FTI相位对弱无序是稳健的,而对强无序强度是崩溃的。有趣的是,我们发现,无序也可以诱导从拓扑平凡相到FTI相的拓扑转变,建立Floquet拓扑安德森绝缘体(FTAI)相。最后,基于玻恩近似的有效介质理论进一步证实了数值结果。
2018-12-28 cond-mat.mes-hall
Spin-noise-based magnetometry of an $n$-doped GaAs microcavity in the field of elliptically polarized light
最近报道了在晶体的标称透明区泵浦下,$n$掺杂GaAs微腔中的光学核取向[Appl.Phys.Lett. $\mathbf{106}$,242405(2015)]提出了许多问题,其中主要涉及从光到核自旋系统的角动量转移机制以及伴随光学核极化的与光相关的磁场的性质。本文利用自旋噪声谱技术研究了椭圆偏振探针束作用下高Q微腔中$n$ -GaAs层电子自旋系统的有效场。除了在Voigt几何中施加到样品的外部磁场和由光学取向的核产生的Overhauser场之外,自旋噪声谱揭示了由椭圆偏振探针本身产生的附加有效的“光学”磁场。该场沿着光传播轴定向,其符号由探测螺旋度的符号确定,其大小取决于探测光束的圆偏振度和强度。我们分析了这种光磁场的性质,认为它是由椭圆偏振电磁波场中的光学斯塔克效应引起的。
2015-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Coherent destruction of tunneling in graphene irradiated by elliptically polarized lasers
从Floquet理论出发,对石墨烯的光致跃迁几率进行了理论研究。传导带的人口计算强烈,周期性驱动的石墨烯片下的线性,圆形和椭圆偏振。激发态准粒子的动量谱特征与Floquet准能级的避免交叉直接相关。特别是,椭圆率和强度的激光激发上的避免交叉结构-和由此产生的跃迁概率-的影响进行了研究。结果表明,椭圆率提供了一个额外的控制参数的现象,在石墨烯中的隧穿相干破坏,允许一个选择性地抑制多光子共振。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Floquet spectrum for anisotropic and tilted Dirac materials under linearly polarized light at all field intensities
利用Floquet定理,通过求解二维Dirac哈密顿量的含时薛定谔方程,研究了线偏振光调制的各向异性倾斜Dirac半金属中的Floquet谱.对于任意强度的电磁辐射,得到了线性极化波垂直入射下二维Dirac哈密顿量的含时波函数和准能谱.我们应用一组酉变换将薛定谔方程化为一个复系数的二阶常微分Hill方程。通过对该微分方程的稳定性分析,在准谱中可以清楚地区分弱场和强场区。在弱电场状态中,在由场参数给出的特定阈值以上,光谱主要类似于石墨烯中的自由电子的光谱。低于该阈值,在强电场状态下,光谱突然变得高度各向异性,并且间隙打开。作为一个例子,我们将结果应用到特定的情况下,硼。
2020-03-26 cond-mat.mes-hall
A transverse current rectification in graphene superlattice
提出了一种基于条形介质衬底上石墨烯的超晶格能谱模型。导出了在椭圆极化电磁波作用下,该结构中出现的垂直于牵引电场的直流分量。本文分析了横向电流密度与超晶格轴向椭圆极化波分量大小和拉力场大小的关系。
2010-11-23 cond-mat.mes-hall
Floquet band structure of a semi-Dirac system
本文以蜂窝晶格上各向异性最近邻跳跃模型为例,利用Floquet-Bloch理论研究了圆偏振光和线偏振光偏振光对半Dirac带接触点的二维能带结构的影响.我们发现,圆偏振光打开一个间隙,并诱导带反转,创造一个有限的陈数在两个带模型。相比之下,线性偏振光可以打开间隙(在二次色散方向上偏振)或将半狄拉克带接触点分裂成两个狄拉克点(在线性色散方向上偏振),分裂量取决于光的振幅。最近的泵浦探测实验的动机,我们研究了非平衡光谱特性和动量依赖的自旋纹理的Floquet状态后,在没有声子的淬火,并在声子耗散的存在下,导致一个稳定的状态独立的泵协议。最后,我们通过计算这个两带模型的纵向和横向光学电导率的频率依赖性来连接到光学测量。我们分析了带间跃迁和不同Floquet模式的各种贡献。我们的研究结果提出了光学控制能带结构和实验测量拓扑Floquet系统的策略。
2017-09-26 cond-mat.mes-hall
Floquet Spectrum and Two-Terminal Conductance of a Transition Metal Dichalcogenide Ribbon under a Circularly Polarized Laser Field
研究了单层过渡金属二硫属化物(TMDC)带在时间周期圆偏振激光场作用下的输运性质。首先,我们在Floquet理论的框架内计算了准能谱,并分析了Floquet体带隙的非平凡拓扑结构。后者揭示了在有限的样品中的体间隙内的手性边缘状态的存在下,在协议作为能量和激光场的振幅的函数的适当的绕组数的计算。分析了含时微扰对平衡边缘态的影响。最后,我们计算了双端电导,并讨论了上述效应对双端电导的影响,特别是,除了体电导的抑制和Floquet带隙处边缘输运的出现外,我们还发现左右传输系数之间的不对称性(在锯齿形情况下),导致泵浦效应。此外,我们发现当线性电导由平衡边缘态控制时,激光场可以导致线性电导的完全关闭。
2018-11-29 cond-mat.mes-hall
Floquet Hofstadter Butterfly on the Kagome and Triangular Lattices
在这项工作中,我们使用Floquet理论的影响,从理论上研究单色圆和线偏振光上的Hofstadter蝴蝶-由一个均匀的垂直磁场引起的--对于可果美和三角形晶格。在没有激光的情况下,蝴蝶具有关于磁通量$ϕ=1/4$反转对称和关于$ϕ=1/2$反射对称的分形结构。当系统暴露于外部激光时,我们发现圆偏振光通过打破通量$ϕ=1/2$处的镜面对称性而使蝴蝶变形。相比之下,线偏振光使原始蝴蝶变形,同时在通量$ϕ=1/2$处保持镜像对称。我们发现线偏振光和圆偏振光的反转对称性始终保持不变。对于线偏振光,霍夫施塔特蝶形取决于偏振方向。进一步,我们研究了在非共振区(激光频率大于带宽)激光对最低带的陈氏数的影响。对于圆偏振光,我们发现,低强度的激光不会改变陈数,但超过一个临界强度,陈数会发生变化。对于线偏振光,陈数取决于偏振方向。我们的工作突出了不同格上的周期性驱动的Hofstadter问题所期望的通用功能。
2018-08-06 cond-mat.mes-hall
Floquet second-order topological insulator in strained graphene
Chongqing University(重庆大学);Center of Quantum Materials and Devices, Chongqing University(重庆大学量子材料与器件中心)
本文通过结合单轴应变和可调入射角的非共振圆偏振光,在石墨烯中实现了Floquet高阶拓扑相,并利用有效Floquet哈密顿量的高频展开和第一性原理计算,证明了在有限几何结构中存在具有带隙边缘但稳健角模的二阶拓扑绝缘体。
2026-05-08 cond-mat.mes-hall
Anisotropic and tunable optical conductivity of a two-dimensional semi-Dirac system in the presence of elliptically polarized radiation
研究了偏振辐射场的椭圆率对二维半狄拉克(SD)系统光电性质的影响。的光学电导率计算内的能量平衡方程的方法从半经典玻尔兹曼方程。我们发现在垂直于$xx$和$yy$方向上存在由带内和带间电子跃迁通道引起的各向异性光吸收。此外,我们研究的椭圆率比,温度,载流子密度,和带隙参数上的二维SD系统的光学电导率放置在横向和垂直方向,分别的影响。结果表明,椭圆率比、温度、载流子密度和带隙参数对电导率谱的强度、峰位和峰形有重要的影响。从这项研究中获得的结果表明,2D SD系统可以是一个有前途的各向异性和可调谐的光学和光电材料的创新的2D光学和光电子器件,这是活跃在红外和太赫兹带宽的应用。
2022-03-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Floquet theory of spin dynamics under circularly polarized light pulses
利用周期驱动量子系统的Floquet理论,分析了圆极化电磁场脉冲作用下的非线性单自旋动力学。结果表明,场,第一,升降机的自旋简并,第二,场诱导的自旋分裂伴随着在分裂频率的光子发射。这两个阶段的过程导致,特别是,沿圆极化场的角动量的自旋极化。结果,出现了脉冲感应磁化,这在最先进的测量中可以观察到。
2022-04-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet engineering of the Luttinger Hamiltonian
在周期性驱动量子系统的Floquet理论中,我们发展了由Luttinger哈密顿量(电子项$Γ_8$)描述的半导体材料中电子态的光诱导修改理论。特别是,精确的解决方案的Floquet问题的带边的情况下,线性和圆偏振照射。结果表明,辐照改变了带边附近的电子有效质量,引起电子色散的各向异性,使能带分裂。结果表明,光致能带分裂强烈地依赖于光的偏振态。也就是说,圆偏振光的作用类似于固定磁场,并且提升电子分支的自旋简并,而线偏振光不影响自旋简并,并且仅分裂布里渊区中心的带。该理论可用于描述各种半导体结构在宽频率范围内受电磁场辐照时的电子性质。
2020-07-02 cond-mat.mes-hall
Floquet engineering of lattice structure and dimensionality in twisted moiré heterobilayers
我们提出了一个实验建议,以调整的有效晶格结构的扭曲过渡金属二硫属化物(TMD)异质双层与时间周期Floquet驱动。我们表明,椭圆偏振光与亚太赫兹频率$\hbarω\sim 1$毫电子伏和中等电场$E\sim0.2$ ~MV/cm允许本地三角形晶格和正方形晶格之间的调谐,而线性偏振光使降维到准一维几何形状。没有驱动器,这些扭曲的TMD模拟单带费米-哈伯德模型,我们表明,这种近似仍然成立的驱动器的存在。这种控制打开了探索物质的各种相关相的大门,例如自旋液体和d波超导性。
2021-07-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet interface states in illuminated three-dimensional topological insulators
最近的实验表明,当用圆偏振激光照射时,三维拓扑绝缘体的表面在Floquet-Bloch带谱中产生间隙。这些Floquet-Bloch带的特征在于非平凡的陈数,它只依赖于辐射场的偏振螺旋度。在这里,我们提出了一个由一对反向旋转的激光器组成的装置,并表明在两个激光器之间的界面处出现一维手征态。这些界面态被证明是自旋极化的,并可能在光电子学和自旋电子学领域引发有趣的应用。
2015-06-15 cond-mat.mes-hall
Spin-selective elliptic optical dichroism and perfectly spin-polarized third-order nonlinear photocurrent in altermagnets
The University of Tokyo(东京大学)
基于d波交变磁体的低能理论,发现自旋选择性椭圆二色性,并通过量子度量和贝里曲率公式证明在椭圆偏振光和静电场下产生完全自旋极化的三阶光电流。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall
Floquet engineering the Hofstadter butterfly in the square lattice and its effective Hamiltonian
本文利用Floquet理论研究了均匀垂直磁场作用下,单色圆偏振光和线偏振光对正方晶格中Hofstadter蝴蝶的影响。在没有激光的情况下,蝴蝶具有分形的、自相似的结构,即粒子-空穴对称性和关于磁通量$ϕ= 1/2$的反射对称性。这些对称性分别由子晶格和时间反演对称性保持。当系统暴露于圆偏振光时,通过打破粒子-空穴对称性和镜像对称性,平衡的原始霍夫萨德特蝴蝶变形,而关于能量$E=0$和磁通量$ϕ=1/2$的反转对称性被保留。我们的研究表明,圆偏振光同时破坏了亚晶格对称性和时间反演对称性。由于磁通量$ϕ$和$1-ϕ$处的哈密顿量通过子晶格变换连接,因此保持了反演对称性。在小通量区,我们研究了朗道能级以及圆偏振光对朗道能级的影响。相反,线偏振光通过破坏旋转对称性而保持子晶格和时间反转对称性,从而使原始霍夫斯塔德蝴蝶变形。进一步,我们研究了周期驱动对非共振区中Floquet拷贝最低带的Chern数的影响。我们发现强圆偏振光会改变陈氏数。对于线偏振光,陈氏数将不会改变,并且值保持与激光偏振方向无关。我们的工作突出了一般的功能预期的周期性驱动的Hofstadter问题的正方形格子,并提供了策略,工程的Hofstadter蝴蝶与激光。
2020-07-02 cond-mat.mes-hall
Floquet boundary states in AB-stacked graphite
本文报道了用圆偏振光激光照射对AB叠层石墨样品电子结构的影响。利用Floquet理论结合格林函数技术,我们发现偏振光在Floquet区边缘$\hbarΩ/2$处诱导带隙开口,并由手征边界态桥接。这些状态主要沿着构成层的边界传播,这由几种几何形状中的时间平均局部态密度和概率流密度证明。对陈数的半解析计算表明,这些状态具有拓扑性质,类似于在单层和双层石墨烯等照明二维样品中发现的状态。这些状态是实现三维版本的量子霍尔效应的Floquet系统的有前途的候选人。
2020-02-14 cond-mat.mes-hall
Real-space Floquet topology written by the orbital angular momentum of light
University of Antwerp(安特卫普大学)
该研究利用携带轨道角动量(OAM)的结构化光,通过圆偏振拉盖尔-高斯光束在超薄拓扑绝缘体薄膜中构建实空间弗洛凯拓扑,揭示了光子OAM作为非平衡拓扑控制参数的作用,为量子材料可编程拓扑景观提供了新途径。
2026-09-04 cond-mat.mes-hall
Observation of Floquet-Bloch states on the surface of a topological insulator
拓扑绝缘体中表面电子的独特电子性质受到时间反演对称性的保护。圆偏振光自然地破坏时间反演对称性,这可能导致奇异的表面量子霍尔态。利用时间和角度分辨的光电子能谱,我们表明,一个强烈的超短中红外脉冲的能量低于体带隙与表面狄拉克费米子的拓扑绝缘体杂交,形成Floquet-Bloch带。这些光子修饰的表面带在避免的交叉处表现出偏振相关的带隙。圆偏振光子在狄拉克点处产生额外的能隙,这是表面上时间反演对称性破缺的标志。这些观测建立了固体中的Floquet-Bloch带,并为光学操纵物质的拓扑量子态铺平了道路。
2013-10-28 cond-mat.mes-hall
Floquet Weyl semimetal phases in light-irradiated higher-order topological Dirac semimetals
Floquet工程,通过周期性驱动来剪裁系统的概念,越来越多地被用于设计和操纵物质的拓扑相。在这项工作中,我们研究了周期性驱动的高阶拓扑狄拉克半金属与$k$依赖的量子化四极矩通过应用圆偏振光。非驱动狄拉克半金属具有无间隙的高阶铰链费米弧状态,这是狄拉克节点的高阶拓扑结构的结果。当用圆偏振光照射时,产生具有混合阶拓扑结构的Floquet Weyl半金属相,其特征在于同时具有$k$依赖的量子化四极矩和$k$依赖的陈数.这样的Floquet Weyl半金属支持铰链费米弧状态和拓扑表面费米弧状态。此外,还讨论了高阶拓扑Dirac半金属中具有倾斜Weyl锥的Floquet Weyl半金属。考虑到最近提出的大量高阶拓扑Dirac半金属材料,我们的研究结果很快就可以得到验证。
2023-03-22 cond-mat.mes-hall
Quadratic band touching points and flat bands in two-dimensional topological Floquet systems
本文以kagome晶格上的最近邻跳跃模型为例,利用Floquet-Bloch理论,研究了圆偏振光和线偏振光偏振光对二维Dirac带接触点、二次带接触点和平坦带的能带结构的影响。我们发现,圆偏振光可以反转这三个带模型的顺序,而离开平带色散。我们发现在二次带接触点处,双光子和高阶过程也会打开一个小的能隙。相比之下,线性偏振光将二次带接触点分裂(分成两个狄拉克点),分裂的量仅取决于光的振幅和偏振方向,而与频率无关,并且通常使色散变为平坦带。分裂垂直于光的偏振方向。我们得到一个有效的低能量理论,捕捉这些关键结果。最后,我们计算了这个3带模型的光学电导率的频率依赖性,并分析了Floquet模式的各种带间贡献。我们的研究结果提出了在实际系统中光学控制能带结构和相互作用强度的策略。
2016-09-06 cond-mat.mes-hall
Effective Floquet Hamiltonians for periodically-driven twisted bilayer graphene
在弱驱动、高频驱动之外的两种不同的驱动方式下,我们推导出了圆偏振光驱动的扭曲双层石墨烯的有效Floquet哈密顿量。首先,我们考虑一个驱动协议相关的实验频率小于带宽和弱振幅,并推导出一个有效的哈密顿量,通过对称性分析,提供了分析洞察丰富的驱动效果。我们发现,在低频率的圆偏振光可以选择性地降低AA型层间跳跃的强度,而保持AB型不受影响。然后,我们考虑中频和中等强度的驱动机制。我们提供了一个紧凑的和准确的有效的哈密顿量,我们与Van Vleck展开相比,并证明它提供了一个显着改善的精确quasienergy表示。最后讨论了驱动对Floquet平带对称性、费米速度和带隙的影响。
2020-06-04 cond-mat.mes-hall
Valley-selective Floquet Chern Flat Bands in Twisted Multilayer Graphene
我们发现,Floquet工程与圆偏振光(CPL)可以选择性地分裂扭曲多层石墨烯(TMG)的谷简并,从而产生一个可控的谷偏振Floquet陈平带可调大陈数。这为控制莫尔平带的谷自由度提供了一种可行的光学方法,从而为研究莫尔平带系统的谷电子学提供了新的机会。因此,我们期望TMG的许多谷相关性质,例如轨道铁磁性,可以通过适当掺杂的CPL来切换。我们揭示了一个通用的(M+N)层TMG的Floquet平坦带的陈数层次规则。我们还说明了CPL对TMG的影响强烈依赖于堆叠手性,这是TMG的一个独特功能。所有这些现象都可以在扭曲双层石墨烯系统中得到验证,这是TMG的最简单的例子,并且已经在实验中实现。
2021-05-19 cond-mat.mes-hall
Interacting Floquet topological magnons in laser-irradiated Heisenberg honeycomb ferromagnets
本研究针对含Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的激光辐照海森堡蜂窝铁磁体,揭示了弗洛凯磁振子多体相互作用可引发温度驱动拓扑相变,以热霍尔效应为检测特征,突破线性自旋波理论局限并基于CrX3给出数值结果。
2023-12-12 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent Rabi oscillations in single quantum=0D dot
用非马尔可夫平衡方程描述了椭圆偏振激光脉冲在单个量子点中激子共振的超快光泵浦。研究了横向尺寸大于高度的扁平量子点的布居和自旋动力学,并考虑了自旋相关的拉比振荡。发现了时间演化的下列特点:a)椭圆偏振泵浦下Rabi振荡的跳动和b)由于自旋-轨道分裂效应导致的自旋取向的淬灭。
2003-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Floquet spectrum and electronic transitions of tilted anisotropic Dirac materials under electromagnetic radiation: monodromy matrix approach
本文分析了倾斜各向异性狄拉克材料在线极化和圆极化电磁场作用下的准能谱和价带到导带跃迁几率。通过对任意强电磁场的Floquet定理,从薛定谔方程的单值矩阵数值计算了准能谱。在旋波近似下,我们推导出了一个类拉比公式来计算价电子到导带的跃迁时间。在强场区,作为动量分量的函数的光谱分成两个非常明显的区域。在第一个,位于狄拉克点附近,准光谱显着扭曲的领域,电子参数重整化的电子敷料。在第二种情况下,保留了自由载波频谱的所有特性。线性偏振光根据场偏振方向使光谱各向异性地变形。类狄拉克点围绕着原来的狄拉克点形成。相反,圆偏振光的准光谱在狄拉克点处呈现出间隙形成,并且具有椭圆对称性。我们表明,在对比的单光子共振跃迁的特点弱场制度,强场制度是由多光子共振为主。
2020-04-24 cond-mat.mes-hall
Effective Theory of Floquet Topological Transitions
我们发展了Floquet拓扑绝缘体中的拓扑跃迁理论,使用石墨烯在圆偏振光的照射下作为具体实现。我们证明了这样的过渡在静态系统中,即金属散装运输与导电性的顺序$e^2/h$的一个标志性的签名,基本上抑制在一些Floquet拓扑转换的清洁系统。我们确定这种抑制的条件分析,并确认我们的结果在数值模拟。值得注意的是,引入无序极大地增强了这种传输的几个数量级。
2014-06-05 cond-mat.mes-hall
Linearly polarized light enables chiral edge transport in quasi-2D Dirac materials
本研究证明线偏振光可通过界面耦合产生的二阶动量项在准二维狄拉克材料(如超薄Bi2Se3薄膜)中诱导拓扑相变,产生手性边缘通道,为光控拓扑相提供新平台。
2025-10-16 cond-mat.mes-hall
Spin precession and laser-induced spin-polarized photocurrents
本文提出利用圆偏振光与Rashba自旋轨道耦合协同驱动二维拓扑绝缘体,通过Floquet边带中的自旋进动产生可切换的自旋极化光电流,实现自旋场效应晶体管功能。
2025-07-08 cond-mat.mes-hall
Floquet engineering and non-equilibrium topological maps in twisted trilayer graphene
受最近实验实现的扭曲的三层石墨烯和观察到的超导性,这是与它的平带在特定的角度,我们研究三层石墨烯的影响下,不同形式的光在非相互作用的限制。具体来说,我们研究了四种不同类型的堆叠配置与一个单一的扭曲层。在所有四种情况下,我们研究的影响,圆偏振光和纵向光来自波导。我们得到有效的时间无关的Floquet哈密顿量和审查光诱导的能带结构的变化。对于圆偏振光,我们发现带平坦效应以及带隙开口。我们强调,有一个丰富的能带拓扑结构,我们总结在陈数地图是不同的所有四个研究的晶格配置。具有顶层扭曲的所谓ABC堆叠的情况特别丰富,并且示出了取决于圆偏振光的旋向性的不同相图。因此,我们提出了一个实验,在类型学的这种差异可以通过光学电导率测量捕获。与此相反,对于来自波导的纵向光的情况,我们发现能带结构与平衡结构非常密切相关,但是魔角可以通过改变入射光束的强度来原位调谐。
2021-09-17 cond-mat.mes-hall
Photoinduced interfacial chiral modes in threefold topological semimetal
本文研究了三重拓扑半金属在左右手椭圆偏振波照射下两个区域界面上的手征电子模。用Floquet理论分析了辐射对半金属能带结构的影响。两个不同的解决方案的界面模式被发现与手征依赖于相的照射。我们还考虑了由无色散平带和圆锥带之间的跃迁引起的反常霍尔响应。
2019-07-11 cond-mat.mes-hall
Dynamical Floquet spectrum of Kekulé-distorted graphene under normal incidence of electromagnetic radiation
高频场的电磁修整极大地改变了狄拉克系统的电子输运性质。在这里,它对石墨烯的能谱与两个可能的阶段的Kekulé扭曲(即,Kek-Y和Kek-O纹理)的影响进行了研究。使用Floquet理论,它示出了如何圆偏振光修改的Kek-Y纹理的无隙光谱,产生动态带隙的狄拉克点,取决于振幅和频率的电场,并打破谷简并的Kek-O纹理的带隙光谱。为了进一步探索圆偏振辐射下的电子性质,直流电导率的研究,使用玻尔兹曼方法,并考虑谷间和谷内的贡献。当考虑线偏振光时,两种织构的能带结构总是在与电场垂直的方向上改变。虽然Kek-Y织构的能带结构保持无带隙,但Kek-O织构的带隙显著减小。对于这种线性偏振,它也表明,非色散带可以出现通过精确调谐的光场参数,从而诱导动态本地化。目前的研究结果表明,光学测量将允许区分不同的凯库莱债券纹理。
2020-07-31 cond-mat.mes-hall
Floquet odd-parity collinear magnets
College of Science, China University of Petroleum (East China)(中国石油大学(华东)理学院);Eastern Institute of Technology(东方理工大学);Center for Quantum Transport and Thermal Energy Science, Institute of Physics Frontiers and Interdisciplinary Sciences, School of Physics and Technology, Nanjing Normal University(南京师范大学物理科学与技术学院前沿交叉科学研究院量子输运与热能源科学中心);National Laboratory of Solid State Microstructures, Nanjing University(南京大学固体微结构物理全国重点实验室);Jiangsu Physical Science Research Center(江苏省物理科学研究中心)
通过光诱导在列反铁磁体中产生奇宇称磁体,实现新的磁态。
2026-02-25 cond-mat.mes-hall
Floquet Majorana fermions in driven hexagonal lattice systems
我们提出了Floquet手征拓扑超导系统托管Floquet马约拉纳费米子,其中包括六角晶格在超导体附近的闪亮的圆偏振光。特别是对于双层石墨烯系统,我们证明了存在三个拓扑相,这三个拓扑相由一定的参数决定,即诱导光的振幅和频率。通过对Chern数的解析计算和带状几何中的能谱分析,确定了手性Floquet Majorana边态的个数。此外,这一建议被推广到其他六方晶格系统,如单层石墨烯和硅烯。值得注意的是,实现手性Floquet Majorana边缘态的诱导光的参数范围在实验上是可行的,并且可以使用扫描隧道光谱基于微分电导来探测相应的Floquet Majorana费米子。
2014-07-18 cond-mat.mes-hall
Out of equilibrium electrons and the Hall conductance of a Floquet topological insulator
在圆偏振激光辐照下,石墨烯被预测为Floquet拓扑绝缘体,表现出激光诱导的量子霍尔效应。圆偏振激光也驱动系统的平衡,导致非热电子分布函数,强烈影响输运性质。结果给出了两种不同情况下的霍尔电导。一个是封闭系统,如冷原子气体,由于非零贝里曲率的横向漂移可以在飞行时间测量测量。在这种情况下,研究了突然开启的圆偏振激光的影响。第二种是耦合到外部声子库的开放系统。而对于前者,霍尔电导是远离量子化的限制,对于后者,耦合到一个足够低的温度水库的声子被发现产生有效的冷却,从而接近量子极限,提供的激光器的频率是大的相比,带宽。对于激光频率可比的带宽,强烈的偏差,从电导的量子极限被发现,即使是一个非常低的温度水库,与精确的霍尔电导值确定由水库诱导的冷却和激发光载流子之间的竞争由激光。对于封闭系统,电子分布函数由初始波函数和Floquet态之间的重叠决定,这可能导致霍尔电导与开放系统的霍尔电导符号相反。
2015-04-20 cond-mat.mes-hall
Floquet Engineering of Topological Phases and Magneto-Optical Response in a Driven $d$-wave Altermagnet
Quaid-i-Azam University(奎德-e-阿扎姆大学)
该研究利用线偏振光的Floquet驱动调控d波交替磁体的拓扑相与磁光响应,实现陈数切换与自旋分辨带反转,可用于非接触式光学探测。
2026-08-12 cond-mat.mes-hall
Floquet Engineering of Nonequilibrium Valley-Polarized Quantum Anomalous Hall Effect with Tunable Chern Number
本文提出利用Floquet工程在二维$M$Si$_2$$Z_4$材料中通过圆偏振光实现不依赖磁序的非平衡谷极化量子反常霍尔效应,陈数可通过光参数调至±4,为光调控拓扑相提供了新途径。
2022-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Linear Response Theory and Optical Conductivity of Floquet Topological Insulators
出于对Floquet拓扑绝缘体的动力学探针的探索,我们建立了周期驱动系统的线性响应理论。我们通过给出Floquet系统的光学电导率的一般表达式来说明这种形式主义的应用,包括其零差和外差分量以及其他。我们获得了特定驱动模型的Floquet光学电导率,包括二维Dirac材料,如拓扑绝缘体表面,石墨烯,Haldron模型,以及由交流电势驱动的半导体量子阱。我们得到近似的解析表达式,并进行数值精确计算的Floquet光学电导率在不同的情况下的Floquet频带的占领,特别是对角Floquet分布和淬火后获得的分布。我们评论实验签名和检测Floquet拓扑相位使用光学探针。
2020-05-28 cond-mat.mes-hall
Floquet Topological Polaritons in Semiconductor Microcavities
我们提出并模拟了半导体微腔中的Floquet拓扑极化激元,利用频率失谐相干场的干涉来提供一个时间周期势。对于任意弱场强,其中Floquet频率大于系统的相关带宽,得到了一个陈氏绝缘体。随着场强的增加,观察到拓扑相变与不成对的狄拉克锥宣布异常Floquet拓扑绝缘体。当相关带宽进一步增加时,在第二临界点处观察到一种奇异的具有平带的Chern绝缘体,并且具有不成对的Dirac锥。考虑到极化激元自旋自由度,我们发现场极化的选择允许相反极化的极化激元在手征边缘态中同向传播或反向传播。
2018-05-02 cond-mat.mes-hall
Floquet topological transitions in extended Kane-Mele models with disorder
本文利用Floquet理论研究了圆偏振光对无序二维模型拓扑跃迁的影响。我们发现,圆偏振光可以诱导扩展的Kane-Mele模型,包括额外的跳跃项和现场无序的拓扑转变。拓扑转变是从清洁系统的Floquet-Bloch能带结构在第一布里渊区的高对称点理解的。光以这样的方式修改清洁系统的平衡能带结构,使得布里渊区中的最小带隙可以从$M$点移动到$K(K')$点、$Γ$点或甚至其他较低对称点。通过布里渊区作为激光参数的函数的最小间隙点的运动被解释在高频区通过马格努斯展开。在无序模型中,我们计算Bott指数来揭示拓扑相和相变。这种无序可以诱导从拓扑非平凡态到平凡态的转变,反之亦然,这两个例子都是Floquet拓扑安德森转变。作为一个函数的激光参数的最小间隙点通过布里渊区的运动的结果,拓扑相位和过渡的性质是激光参数依赖-对比的凯恩-梅勒模型的行为。
2018-05-10 cond-mat.mes-hall
Floquet dynamics in two-dimensional semi-Dirac semimetals and three-dimensional Dirac semimetals
研究了二维半狄拉克半金属和三维狄拉克半金属对非共振圆偏振光的光响应。对于二维半狄拉克半金属,我们发现,入射光不会打开一个间隙的光谱,在纯线性色散的情况下。对于三维的情况下,我们发现,应用圆偏振光,可以从平凡的绝缘体调谐到三维狄拉克半金属与一个倒置的差距。我们提出并表明,应用光导致一个有趣的平台的生成,运动和合并的三维狄拉克点。
2015-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Floquet High Chern Insulators in Periodically Driven Chirally Stacked Multilayer Graphene
手性堆叠的$N$层石墨烯是在其Brillioun区中的两个非等效角处具有$\pm p^N$带接触的半金属。我们预测,非共振圆偏振光(CPL)驱动手性堆叠的$N$层石墨烯成为Floquet Chern绝缘体(FCI),也称为。量子反常霍尔绝缘体,具有可调的高陈数$C_F=\pm N$和大的间隙。这样的FCI和具有由电压门引起的高谷陈数$C_v=\pm N$的谷霍尔(VH)绝缘体之间的拓扑相变可以通过CPL和电压门的参数来设计。我们提出了一个拓扑域壁之间的FCI和VH阶段,沿完美的谷极化$N$通道边缘状态单向传播没有反向散射。
2018-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Floquet engineering spin triplet states in unconventional magnets
Guangzhou University(广州大学);Uppsala University(乌普萨拉大学);Nagoya University(名古屋大学)
该研究通过Floquet工程在非常规磁体中诱导自旋三重态,揭示了光驱动对超导相关性的影响。
2026-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electron-hole pair production in graphene for two arbitrarily polarized electric fields with a time delay
State Key Laboratory for Tunnel Engineering, China University of Mining and Technology(中国矿业大学隧道工程国家重点实验室);School of Science, China University of Mining and Technology(中国矿业大学理学院)
该研究通过无质量量子动力学方程分析含时间延迟的任意偏振电场下石墨烯电子-空穴对的动量分布特征,对比真空电子-正电子对产生的差异,为固态系统模拟真空正负电子对产生提供理论参考。
2024-10-20 cond-mat.mes-hall hep-ph
Tunable interface states between Floquet-Weyl semimetals
外尔半金属和节线半金属的特征在于分别在零维点和一维线处接触的线性电子带。最近,人们预测节线半金属可以被圆偏振光驱动成可调谐的Floquet-Weyl半金属。在这里,我们研究的发生之间的两个区域的节线半金属的两束光照射具有相反的圆偏振的界面态。在一个极小模型,我们发现显着的修改的能量结构,通过调整的偏振光,如可能产生的范霍夫奇点。此外,通过添加沿界面平面的磁性杂质的$δ$掺杂,我们示出了可切换的和拓扑非平凡的,涡旋状的伪自旋图案的界面状态的发生。
2022-11-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet engineering of topological phase transitions in quantum spin Hall $α$-$T_{3}$ system
该研究理论探究非共振圆偏振光驱动下量子自旋霍尔α-T₃系统的Floquet拓扑相变,发现自旋极化拓扑金属相,揭示交错势下拓扑不变量与中间能带占据的关联,为新型拓扑相实现提供思路。
2024-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-polarized lasing in a highly photoexcited semiconductor microcavity
我们展示了室温自旋极化超快($\sim$ 10 ps)激光在一个高度光激发GaAs微腔。这种微腔中嵌入了InGaAs多量子阱,其中自旋弛豫时间小于10 ps。即使在非共振椭圆偏振光激发下,激光辐射仍保持高度圆偏振。激光能量不锁定裸腔共振,并作为光激发密度的函数移动$\sim$ 10 meV。这种自旋极化激光是由相关电子-空穴对的自旋相关受激过程引起的。这些对在耦合到腔光场的高密度电子-空穴等离子体中的费米边缘附近形成。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Floquet engineering of topological semimetals with bicircularly polarized light
该研究通过低能与晶格模型,揭示双圆偏振光(BCL)辐照可调控多重费米子和线节点半金属的能带结构,验证特定参数下能带接触点稳定,其余参数可诱导多种拓扑相,确立BCL为可调拓扑相的调控工具。
2024-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Floquet-Engineering Weyl Points and Linked Fermi Arcs from Straight Nodal Lines
Sun Yat-sen University(中山大学)
本研究通过Floquet工程将直线节点线转化为Weyl点,并诱导出连接的费米弧,揭示了拓扑半金属的新相。
2026-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Floquet Engineering of Twisted Bilayer Graphene
我们研究了Floquet设计的扭曲双层石墨烯在圆偏振激光脉冲驱动下的魔角以上的拓扑性质。采用基于第一性原理电子结构的完整莫尔晶胞紧束缚哈密顿量,我们发现在扭转角大于1.05 $^\circ$的双层中的能带拓扑基本上对应于单层石墨烯的能带拓扑。然而,在该系统中通过层之间的偏置电压打开拓扑上微不足道的间隙的能力使得能够探索完整的拓扑相图,这在单层石墨烯中是不可能的。圆偏振光诱导跃迁到拓扑非平凡的Floquet能带结构,并具有陈氏绝缘体的Berry曲率。重要的是,扭曲允许调谐电子能量尺度,这意味着电子带宽可以被定制以匹配紫外或中红外光子能量区域中的实际驱动频率。这意味着莫尔超晶格是一个理想的游乐场结合双电子学,Floquet工程,并强烈相互作用的制度出热平衡。
2019-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Floquet-engineered Valley Topology with Anisotropic Response in 1T'-WSe$_2$ and Janus WSeTe monolayers
本文通过Floquet工程在1T'-WSe₂和Janus WSeTe单层中实现谷拓扑相变,揭示了各向异性响应和谷极化QAH态的形成机制。
2025-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci