Cooperative orbital moments and edge magnetoresistance in monolayer WTe$_2$
我们认为，在单层WTe $_2$的边缘电子可以拥有一个“合作”的轨道矩（COM），严重影响其边缘磁阻行为。由于Rashba和Ising自旋轨道耦合的协同作用，COM即使在相对较小的自旋轨道耦合强度下也能迅速达到大的量级（玻尔磁子的数量级）。正如我们所解释的，这种大的COM幅度产生于一个非常规的合作自旋倾斜的边缘自旋时，Rashba和伊辛自旋轨道耦合作用在一起。引人注目的是，COM可以与自旋矩竞争，产生一个不寻常的各向异性边缘磁阻取向的斜角。特别地，这种竞争产生了一个方向，沿着该方向$\mathbf{B}$在使边缘频谱间隔开方面是无效的，从而使边缘频谱几乎没有间隔。结果，当$\mathbf{B}$旋转时，间隙尺寸的大对比度显现，从而在10 T和低温下赋予0.1-10百万%的巨各向异性磁阻。
2020-05-18 cond-mat.mes-hall
Quantum Oscillation of Thermally Activated Conductivity in a Monolayer WTe$_2$-like Excitonic Insulator
最近，报道了绝缘单层WTe $_2$中电阻的量子振荡。我们中的一个还提出了激子绝缘体的杂化朗道能级的能隙调制的解释。然而，在朗道能级谱中的间隙调制的先前图片是建立在一对嵌套良好的电子和空穴费米表面上，而单层WTe $_2$具有相对各向异性的一个空穴和两个电子费米口袋。在这里，我们证明了系统一样，单层WTe $_2$，激子绝缘状态所产生的耦合一个空穴和两个电子口袋拥有一个有限的区域中的相互作用参数空间，显示间隙调制在磁场。在此区域，热激活电导率呈现$1/B$周期性振荡，并在低温下进一步发展为离散峰，与实验观察一致。我们发现，相对各向异性的频带是一个关键参数和quunatum振荡迅速下降，如果各向异性增加进一步超过单层WTe $_2$的实际值。
2021-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Proximity-induced superconducting gap in the quantum spin Hall edge state of monolayer WTe$_2$
量子自旋霍尔（QSH）态最近在过渡金属二硫属化物1 T '-WTe $_2$的单层中被证明，并且其特征在于二维（2D）内部和螺旋一维（1D）边缘态中的带隙。在螺旋边缘状态中诱导超导性将导致一维拓扑超导体，这是一种备受追捧的物质状态。在本研究中，我们使用一种新的干转移倒装技术，将原子级薄层的WTe $_2$的范德华超导体，NbSe $_2$。使用扫描隧道显微镜和光谱（STM/STS），我们证明原子清洁的表面和界面和存在的邻近诱导的超导能隙的WTe $_2$的厚度从单层到7个结晶层。在WTe $_2$单层的边缘，我们发现超导能隙与QSH边缘态的特征光谱信号共存。综上所述，这些观察结果提供了确凿的证据，邻近诱导超导的QSH边缘状态在WTe $_2$，实现一维拓扑超导性和马约拉纳束缚态在这个范德华材料平台的关键一步。
2019-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The influence of lattice termination on the edge states of the quantum spin Hall insulator monolayer $1T'$-WTe$_2$
研究了样品终止对新型量子自旋霍尔绝缘层单层$1T'$ -WTe $_2$电子性质的影响。为此，我们构建了一个精确的，最小的4-轨道紧束缚模型与自旋轨道耦合的结合，采用密度泛函理论计算，对称性的考虑，并拟合到实验数据。基于这个模型，我们计算了能带和2-终端电导谱的各种带状几何形状与不同的终端，有和没有磁场。由于强的电子-空穴不对称性，我们发现边缘狄拉克点被掩埋在大多数边缘终端的体带。在存在磁场的情况下，当边缘塞曼间隙打开时，间隙边缘狄拉克点导致电导的指数抑制，而当狄拉克点埋在体带中时，电导保持在量化值。最后，我们发现，在边缘终止的混乱彻底改变了这幅图片：一个足够粗糙的边缘的电导均匀抑制体间隙中的所有能量，无论边缘的方向。
2019-06-11 cond-mat.mes-hall
Theory of competing excitonic orders in insulating WTe$_2$ monolayers
我们发展了一个理论的激子相最近提出的零场绝缘状态附近观察到的单层WTe $_2$的电荷中性。使用Hartree-Fock近似，我们在数值上确定了两个不同的带隙激子相：弱非零相互作用强度的自旋密度波态和较强相互作用下的自旋螺旋序，由非激子量子自旋霍尔绝缘体的窄窗口隔开。我们介绍了一个简化的模型捕捉的WTe $_2$能带结构，其中这些阶段出现不同的谷铁磁订单的关键功能。我们联系激子阶段之间的竞争，在费米表面的电子波函数的轨道结构，因此其接近的基础缺口狄拉克点WTe $_2$。我们简要地讨论了集体模式的两个激子状态，并评论实验的影响。
2021-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electrical Control of Spin-polarized Topological Currents in Monolayer WTe$_2$
我们证明了在低对称性量子自旋霍尔绝缘体中拓扑保护边缘态的自旋取向的相干电操纵的可能性。通过使用从头算模拟，基于量子力学的建模和大规模计算的自旋霍尔电导率的组合，它表明，小电场可以有效地改变单层1 T '-WTe 2的边缘电流的自旋纹理高达90度的自旋旋转，而不会危及其拓扑特征。这些发现表明了一种新型的栅极可控自旋器件，拓扑保护免受混乱和相关的拓扑自旋电子学的发展。
2022-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-defined Josephson weak-links in monolayer $\mathrm{WTe_2}$
本文利用单层WTe2制备栅极定义的约瑟夫森弱连接器件，发现二维超导引线对磁干涉解释至关重要，为拓扑量子计算器件奠定基础。
2023-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Relaxation and Diffusion in Monolayer 1T'-WTe$_2$ from First-Principles
本研究采用从头算密度矩阵动力学方法，研究单层1T'-WTe₂的自旋弛豫机制，发现其独特的电场依赖特性，提出的解析模型与计算结果吻合，为自旋电子学应用提供了理论支撑。
2024-08-15 cond-mat.mes-hall
Surface Circular Photogalvanic Effect in Tl-Pb Monolayer Alloys on Si(111) with Giant Rashba Splitting
本文发现 Si(111) 上具有巨 Rashba 效应的 Tl-Pb 单层合金可通过圆偏振光生电流效应产生非互易自旋极化光电流，其强度可与更厚的自旋劈裂薄膜相比，证明单原子层材料也能实现光学自旋操控。
2023-08-04 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
Thermal robustness of the quantum spin Hall phase in monolayer WTe$_2$
单层1T '-WTe $_2$是第一个在实验上观察到量子自旋霍尔相的二维晶体。此外，最近的实验和理论建模报告了一个强大的激子绝缘相的存在。虽然第一性原理计算与混合泛函和几个测量在低温下建议的带隙的数量级为50 meV的存在下，实验可以确认的螺旋边缘状态的存在下，只有高达100 K。本文采用第一性原理模拟方法研究了温度对单层1T '-WTe $_2$电子结构的影响，同时考虑了热膨胀和电子-声子耦合的贡献。首先，我们表明，热膨胀是弱的，但往往会增加间接带隙。然后，我们用非微扰方法计算了电子-声子耦合对能带结构的影响，观察到随着温度的升高，能带反转略有减少。值得注意的是，拓扑相和有限间隙的存在被发现是特别强大的热效应高达和高于室温。
2023-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inversion-protected higher order topological superconductivity in monolayer WTe$_2$
单层WTe $_2$，一种中心对称的过渡金属碲化物，最近被确定为量子自旋霍尔绝缘体，并发现在门控时超导。本文用平均场微观模型研究了超导WTe $_2$的对对称性和拓扑性质。令人惊讶的是，我们发现在我们的相图中的自旋三重态相所有主机马约拉纳模式本地化的两个对角。即使当传统的配对是有利的，我们发现，一个中间的平面内磁场超过泡利极限稳定非常规的等自旋配对对齐的字段，这也主机马约拉纳角模式。基于我们的发现，我们从边界的角度得到了具有“高阶拓扑”的二维超导体的配方：通常，超导反对称量子自旋霍尔材料的正常态费米表面远离高对称点，如门控单层WTe $_2$，如果超导性是奇偶奇的，主机马约拉纳角模。我们进一步指出，这种高阶相是一种反转保护的拓扑晶体超导体，并研究了体边界对应。最后，我们讨论了可能的实验探测马约拉纳角模式。我们的研究结果表明，超导单层WTe $_2$是一个游乐场的高阶拓扑超导性，并可能是第一个材料实现反型保护马约拉纳角模不利用邻近效应。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Purcell enhancement of photogalvanic currents in a van der Waals plasmonic self-cavity
Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所）；Center for Free-Electron Laser Science（自由电子激光科学中心）；Department of Physics, Columbia University（哥伦比亚大学物理系）
研究通过自谐振腔增强范德瓦耳斯半金属WTe₂的光生电流，揭示了等离子干涉效应在太赫兹频段的调控作用，展示了自谐振腔在量子材料非平衡动力学中的应用潜力。
2025-07-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Strong unidirectional Rashba state induced by extended vacancy line defects in a $1T'$-WTe$_{2}$ monolayer
针对1T'-WTe₂单层因中心对称导致自旋简并、限制自旋电子学应用的问题，通过第一性原理计算发现引入特定扶手椅型空位线缺陷可诱导强单向Rashba态与长自旋寿命。
2024-03-06 cond-mat.mes-hall
Second Harmonic Helicity and Faraday Rotation in Gated Single-Layer 1T$'$-WTe$_2$
WTe $_2$的单层1 T $'$相为非线性霍尔效应和高温量子自旋霍尔输运等奇异物理性质提供了丰富的平台。利用连续介质模型和图解法计算了单层1 T $'$ $_2$在外加垂直电场和电子掺杂调制下的二次谐波电导率。我们得到了有限的螺旋度和法拉第旋转的二次谐波信号响应线偏振入射光的存在下的时间反演对称。二次谐波信号的螺旋度是高度可控的，通过改变偏置电位，并作为非线性霍尔电流的光学指标。我们的研究激励未来的实验研究的螺旋度光谱的二维材料。
2022-01-03 cond-mat.mes-hall
Electric field effects on the band gap and edge states of monolayer 1T'-WTe2
单层1T'-WTe 2是一种量子自旋霍尔绝缘体，具有带隙体和无带隙螺旋边缘态，在100 K左右的温度下持续存在。最近的研究揭示了一个拓扑到平凡的相变，以及出现一个非常规的，潜在的拓扑超导状态时，调整载流子浓度与门控。然而，尽管进行了广泛的研究，门控对能带结构和螺旋边缘状态的影响尚未建立。在这项工作中，我们提出了一个结合低温STM和第一性原理研究背栅单层1T'-WTe 2薄膜生长在石墨烯。与量子自旋霍尔系统一致，薄膜显示出良好定义的体间隙和跨越间隙的清晰边缘状态。通过STM光谱直接测量态密度，我们发现体带隙幅度随施加的栅极电压而发生实质性变化，这与简单的预期相反，即栅极会相对于费米能级刚性地移动能带。为了解释我们的数据，我们进行了密度泛函理论和模型哈密顿计算表明，栅极电场导致掺杂和反转对称性破缺极化和自旋分裂的散装带。有趣的是，计算的自旋分裂的有效Rashba类自旋轨道耦合可以在几十meV的电场在实验中，这可能是有用的自旋电子学应用。我们的工作揭示了电场对单层1T '-WTe 2的体能带结构的强烈影响，这将在我们理解该系统中的门诱导现象中发挥关键作用。
2020-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Photogalvanic effect induced charge and spin photocurrent in group-V monolayer systems
本文利用NEGF-DFT第一性原理计算研究了第V族单层（As、Sb、Bi）的线性光生电流效应，发现其在扶手椅方向产生净电荷电流、锯齿方向产生纯自旋电流，且电流可随屈曲高度调控，展示了其在超薄铁电光电器件中的应用潜力。
2023-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning Magnetotransport in a Compensated Semimetal at the Atomic Scale
层状过渡金属二硫属化物无论是以块状形式，还是剥离成原子级薄晶体，都不断导致新现象的发现。最新的例子是由1 T '-WTe $_2$提供的，这是一种半金属，最近发现在大块晶体中表现出最大的已知磁阻，并预测在应变单层中成为二维拓扑绝缘体。在这里，我们表明，通过简单的剥离减少厚度提供了一个有效的实验旋钮来调整WTe $_2$的电子性质，这使我们能够确定负责观察到的经典和量子磁输运的微观机制下降到最终的原子尺度。我们发现，纵向电阻和非常非常规的B-依赖性的霍尔电阻的再现定量方面的一个经典的两个带模型的晶体薄至6个单层，和较薄的晶体的交叉绝缘，安德森本地化的状态发生。除了建立非常大的磁电阻的散装WTe $_2$的起源，我们的研究结果代表了第一个，完整的验证经典理论的两个波段的电子-空穴传输，并表明原子薄的WTe $_2$层保持无隙半金属，从中我们得出结论，寻找一个拓扑绝缘状态的应变单层是一个具有挑战性的，但可行的实验。
2015-10-19 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
Photonic spin Hall effect dependent on Landau level transitions in monolayer WTe2
Tianjin University of Commerce（天津商业大学）；Hunan Normal University（湖南师范大学）
单层WTe2中通过Landau能级跃迁调控光子自旋霍尔效应，揭示霍尔角对PSHE的强影响及自旋轨道相互作用的特性。
2026-03-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Intrinsic Spin Photogalvanic Effect in Nonmagnetic Insulator
我们发现，在自旋轨道耦合的帮助下，非线性光-物质相互作用可以有效地与自旋和谷自由度耦合。这表明自旋光电流效应可以在非中心对称的异质结绝缘体中产生长期追求的本征纯自旋电流（PSC）。与自旋和谷霍尔效应不同，这种光驱动的自旋电流具有普适性，并且不需要外加偏置场即可产生。使用第一性原理模拟，我们研究单层过渡金属二硫属化物（TMDs），以证明这种效果，并确认增强PSC下的线性偏振光激发。PSC的振幅比在单层TMD中观察到的电荷电流的振幅大一个数量级。这种奇特的非线性光-自旋相互作用表明，光可以作为一种快速的方式来操纵自旋极化电流，这对未来的低耗散纳米器件至关重要。
2020-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Theory of Glide Symmetry Protected Helical Edge States in WTe$_{2}$ Monolayer
该研究从理论上探究1-T' WTe₂单层中量子自旋霍尔螺旋边缘态的性质，揭示滑移对称带来的额外保护及适度无序对电导稳定性的提升作用，为超洁净边界样品中的非线性螺旋Luttinger液体物理研究提供了方向。
2022-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Rashba-induced spin Hall response in a disordered $WTe_2$ four-terminal structure
本文基于Landauer-Buttiker框架和四端器件模型，研究了无序WTe2中本征Rashba自旋轨道耦合诱导的自旋霍尔响应，得到自旋霍尔角均值25%、均方根30%，并通过实验与紧束缚模拟验证，为其他TMDs和单层Xenes的自旋霍尔计算奠定基础。
2025-07-02 cond-mat.mes-hall
Role of Coulomb interaction in the valley photogalvanic effect
针对二维非中心对称 Dirac 材料，本文用 Boltzmann 输运理论分析低频条件下库仑电子-空穴散射对能谷光生电流的修正。
2024-06-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spontaneous breaking of time-reversal symmetry at the edges of 1T' monolayer transition metal dichalcogenides
利用密度泛函理论计算和格林函数方法，研究了三种单层过渡金属二硫属化物（TMD）：MoS $_2$，MoTe $_2$和WTe $_2$的1T'相的不同边缘上存在非共线自旋织构的磁边缘态.磁态是无隙的，并伴随着时间反演对称性的自发破缺。这可能会对利用WTe $_2$作为量子自旋霍尔绝缘体的前景产生影响。先前已经提出，可以通过施加垂直电场来切断1T ′ TMD的拓扑保护边缘状态。我们确认与完全自洽的DFT计算，拓扑边缘状态可以被关闭。所研究的磁边缘状态被认为是鲁棒的，并且在施加场时保持无间隙。
2019-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-symmetry topological materials for large charge-to-spin interconversion: The case of transition metal dichalcogenide monolayers
由薄膜中的自旋霍尔效应（SHE）引起的自旋极化通常指向平面外。这是植根于传统研究系统的特定对称性，而不是在一个基本的约束。最近，对少层${\rm MoTe}_2$和${\rm WTe}_2$的实验表明，这些强自旋-轨道耦合材料的降低的对称性使得能够实现新形式的{ \it canted}自旋霍尔效应，其特征在于同时发生面内和面外自旋极化。在这里，通过量子输运计算现实的设备的几何形状，包括混乱，我们预测一个非常大的门可调SHE优值$λ_sθ_{xy}\sim 1\text{--}50$ nm的${\rm MoTe}_2$和${\rm WTe}_2$单层，显着超过传统的SHE材料的值。这源于同时的长自旋扩散长度（$λ_s$）和电荷-自旋相互转换效率高达$θ_{xy} \approx 80$ \%，分别源于动量不变（持久）自旋纹理以及沿费米轮廓的大自旋Berry曲率。推广到其他材料和明确的实验确认的具体指导方针，铺平了道路，利用这种现象的自旋电子器件。这些发现生动地强调了晶体对称性和电子拓扑结构如何控制固有的SHE和自旋弛豫，以及它们如何被利用来拓宽自旋电子材料和功能的范围和效率。
2022-01-04 cond-mat.mes-hall
Tunable Topology and Berry Curvature Dipole in Transition Metal Dichalcogenide Janus Monolayers
本文通过第一性原理与紧束缚计算研究 WTe₂ 衍生 Janus 单层，揭示其拓扑平庸却具有巨大 Berry 曲率偶极矩，并用低能有质量 Dirac 模型解释其非线性霍尔效应潜力。
2023-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulating Photogalvanic Effects in Two-Dimensional Multiferroic Breathing Kagome Materials
本研究提出利用电场和磁场选择性控制二维多铁性呼吸kagome材料（如单层Nb3I8）中的位移电流和注入电流，并通过面外电场反转光电流，揭示了其在光电应用和传感器领域的潜力。
2024-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electron diffusion induced valley Hall effect and nonlinear galvanodiffusive transport in hexagonal 2D Dirac monolayer materials
从理论上研究了二维狄拉克材料中的扩散电流，如过渡金属二硫族化合物（TMD）族。当电子驱动力不是电场而是样品中电子密度分布的梯度时，横向效应类似于谷霍尔（VHE）和光电流（PGE）输运现象。后者可以通过有限大小的激光光斑或通过从其他材料注入电子来创建。在电子-短程杂质斜散射各向异性假设下，发展了扩散VHE效应理论。假设TMD单层中电子谷的三角翘曲各向异性，分析了由较高电子密度导数引起的电子PGE样输运。研究了电子密度梯度的非线性响应。在类铂族元素输运理论中考虑了电子在短程和库仑中心的各向同性散射过程。
2022-10-25 cond-mat.mes-hall
Gate-induced superconductivity in a monolayer topological insulator
最近发现层状半金属WTe_2在减薄到单层时是二维拓扑绝缘体（2D TI），具有导电的螺旋边缘通道。我们在这里报告，本征超导性可以诱导在这个单层二维TI温和的静电掺杂，在温度低于1 K。二维TI-超导体转变可以很容易地通过施加一个小的栅极电压来驱动。这一发现为结合超导性和拓扑结构的门控器件提供了新的可能性，并可能为基于拓扑保护的量子信息方案提供基础。
2018-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spectroscopic signatures of excitonic order effect on quantum spin Hall edge states
本文通过扫描隧道显微镜分析单层WTe$_2$中激子凝聚体基态的光谱特征，区分时间反演对称保持与破坏的凝聚体类型，助力确定其真实基态。
2023-10-13 cond-mat.mes-hall
Prediction of ferroelectricity-driven Berry curvature enabling charge- and spin-controllable photocurrent in tin telluride monolayers
在晶体破碎的固体中，可以出现Berry曲率（BC）的极结构，并且它们已被用作控制输运性质的通用工具。例如，BC的非线性分量是由时间反演对称性破缺引起的，而BC偶极子是由缺乏反演对称性引起的，分别导致反常霍尔效应和非线性霍尔效应。基于第一性原理计算，我们表明，在碲化锡单层的铁电性产生一个独特的BC分布，这提供了电荷和自旋可控的光电流。即使具有相当大的带隙，铁电驱动的BC偶极也可与小带隙拓扑材料的偶极相媲美。通过控制光子旋向和铁电极化，以可控的方式产生电荷和自旋圆形光电流。IV族单硫族化合物单分子膜的铁电性是控制BC偶极和非线性光电响应的有用工具。
2019-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Beyond Graphene: Low-Symmetry and Anisotropic 2D Materials
低对称性二维材料--如ReS $_2$和ReSe $_2$单层、黑磷单层、IV族单硫属化物单层、硼化物等--具有比石墨烯、六方氮化硼和过渡金属二硫属化物的蜂窝晶格更复杂的原子结构。这些新兴材料的对称性降低，产生了不均匀的电子，光学，谷和自旋响应，以及全新的性质，如铁弹性，铁电性，磁性，自旋波现象，大非线性光学性质，光电效应和超导性。新的电子拓扑性质，非线性弹性性质和结构相变也可以发生由于低对称性。“超越石墨烯：“低对称性和各向异性二维材料”专题旨在突出这些新兴材料的最新实验和理论研究。
2020-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optically tunable spin Hall effect in periodically driven monolayer transition metal dichalcogenides
本研究利用圆偏振光驱动单层过渡金属二硫化物，通过Floquet线性响应理论验证了可光学调控自旋霍尔效应自旋流的大小与方向，揭示其源于非Rashba效应与CPL非微扰效应的结合。
2025-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Multi-frequency Shubnikov-de Haas oscillations in topological semimetal Pt$_2$HgSe$_3$
单层jacutingaite（Pt $_2$ HgSe $_3$）最近被确定为具有0.5 eV带隙的候选量子自旋霍尔系统，但迄今为止没有对这种材料进行输运测量，无论是在单层还是在体。通过使用专用的高压技术，我们生长的晶体能够剥离50-100 nm厚的层，并实现受控传输实验的设备。磁电阻测量表明，jacutingaite是一种半金属，表现出Shubnikov-de Haas（SdH）电阻振荡与多频谱。我们采用Lifshitz-Kosevich公式定量分析了多频率下SdH电阻振荡，发现整体能带结构从头计算结果与实验结果吻合较好.再加上从实验中提取的相对较高的电子迁移率（$\approx 2000$ cm $^2$ /Vs，与相同厚度的WTe $_2$晶体中观察到的情况相当），我们的结果表明单层jacutingaite应该提供一个很好的平台来研究二维量子自旋霍尔系统中的传输。
2020-05-28 cond-mat.mes-hall
Observation of the Quantum Spin Hall Effect up to 100 Kelvin in a Monolayer Crystal
拓扑绝缘体（TI）领域是由时间反演不变系统（例如自旋-轨道耦合单层石墨烯）中的量子自旋霍尔效应（QSHE）的预测引发的。从那时起，各种单层晶体已被提出作为二维（2D）TI表现出QSHE，甚至可能在高温下。然而，单层QSHE的确凿证据仍然缺乏，基于半导体异质结构的系统在接近液氦的温度下工作。在这里，我们报告的QSHE在单层WTe 2的温度高达100开尔文的观察。在短边极限下，单层膜表现出标志性的量子化输运电导，每边~ e2/h。此外，一个磁场抑制的电导，和观察到的塞曼型间隙表明存在一个Kramers退化点，证明了时间反演对称性的重要性，从弹性背散射保护。我们的结果建立了高温QSHE，并打开了一个新的领域，发现基于二维晶体的拓扑相。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Helicity-dependent photocurrents in graphene layers excited by mid-infrared radiation of a CO$_2$-laser
本文报道了用CO $_2$激光器的中红外线激发石墨烯中螺旋度驱动的光电流的研究。用圆偏振辐射照射无偏的单层石墨烯片-在斜入射下-产生垂直于入射平面的电流，其符号通过切换辐射螺旋度而反转。我们表明，电流是由圆形$ac$霍尔效应和圆形光电流效应的相互作用。研究SiC衬底上生长的石墨烯层中的电流的频率依赖性，我们观察到电流在与SiC中的纵向光学声子相匹配的频率处呈现共振。
2011-05-31 cond-mat.mes-hall
Injection current in ferroelectric group-IV monochalcogenide monolayers
研究了GeS、GeSe、SnS和SnSe铁电单层膜中的注入电流响应张量（也称为圆形光电流效应或弹道电流）。我们发现注入电流垂直于自发的面内极化，在可见光谱中可以达到$10^{10}$ A/V $^{2}$ s量级的峰值。注入电流的大小是迄今为止文献中报道的二维材料的最大值。为了合理化的大注入电流，我们相关的注入电流谱与联合态密度，电极化的强度，应变等，我们发现，各种因素，如各向异性，面内极化和波函数离域是重要的，在确定这些材料中的注入电流张量。我们还发现，沿极轴的压缩可以增加注入电流（或改变其符号），因此应变可以是一个有效的非线性光学响应的控制旋钮。相反，注入电流可以是晶体结构的灵敏探针。
2019-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Excitons in nonlinear optical responses: shift current in MoS$_2$ and GeS monolayers
本研究提出一种基于从头算紧束缚哈密顿量和Bethe-Salpeter方程的二维材料激子二阶光学响应计算方法，发现MoS₂和GeS单层中暗态2p类激子对位移电流贡献与1s类激子相当，激子理论预测的带隙内光电流比独立粒子理论高一个数量级。
2024-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear photocurrents in two-dimensional systems based on graphene and boron nitride
直流光电流可以在缺乏反转对称性的均匀介质中纯粹作为非线性效应产生，而不需要材料结或偏置电压来驱动它，这被称为光电流效应。这些电流强烈地依赖于辐射的偏振态，以及底层费米表面的拓扑性质，如其贝里曲率。为了研究带隙石墨烯（GG）、偏压双层石墨烯（BBG）和六方氮化硼（hBN）的本征光电流响应，我们利用密度矩阵的微扰展开计算了非线性电流.这允许在这些材料中的电磁场的二次响应的微观描述，我们分析作为温度和电子密度的函数。我们发现，在这些系统的固有响应是强大的，并允许在pA cm/W至nA cm/W的范围内的电流。在独立粒子水平上，基于hBN的结构的响应由于其相当大的带隙而仅在紫外线中是显著的。然而，当库仑相互作用占显式解决方案的贝特-萨尔彼得方程，我们发现，光电导强烈修改的过渡涉及激子能级的间隙区域，其光谱权重占主导地位的整个频率范围。石墨烯的偏压双层和带隙单层在可见光和红外窗口中具有强光电导性，允许几nA cm/W的光电流密度。我们进一步表明，更丰富的电子分散的BBG在低能量和改变其带隙的能力，按需允许更高的可调谐性的光电流，不仅包括其幅度，而且，和显着的，其极性。
2016-07-27 cond-mat.mes-hall
Robust Coulomb Gap and Varied-temperature Study of Epitaxial 1T'-WSe$_2$ Monolayers
本文通过变温ARPES和STS研究外延1T'-WSe$_2$单层的电子与晶体性质，发现BLG上样品具有显著热膨胀效应，而SrTiO$_3$上样品受衬底应变抑制变化，并证实库仑能隙可维持至200 K，为量子自旋霍尔器件应用提供依据。
2024-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley polarization and photocurrent generation in transition metal dichalcogenide alloy MoS$_{2x}$Se$_{2(1-x)}$
本研究实验探究了单层和双层TMDC合金MoS$_{2x}$Se$_{2(1-x)}$的谷极化与圆光致伏打效应光电流产生及电控，结合第一性原理计算，证实了内部电场打破面外镜面对称性。
2023-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear Hall effect in topological Dirac semimetals in parallel magnetic field
Kent State University（肯特州立大学）；The Hebrew University of Jerusalem（耶路撒冷希伯来大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）
研究二维拓扑狄拉克半导体在平行磁场下的非线性霍尔效应，通过求解量子动能方程分析 Berry 曲率偶极子和磁场诱导项，提出通过测量拓扑绝缘体 SnTe、单层 WTe₂ 和 WSe₂ 以及 Kondo 晶格材料 Ce₃Bi₄Pd₃ 在低温下的反常霍尔电阻率来验证理论。
2026-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Platform for Far-Infrared Spectroscopy of Quantum Materials at Millikelvin Temperatures
本文开发了一套可在稀释制冷机毫开尔文低温和强磁场下结合电子输运开展远红外光谱测量的实验平台，并以 WTe$_2$ 和 1T-TaS$_2$ 验证其性能。
2023-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
1D Interface-Induced Real-Space Berry Curvature Gradient Encoded in SpinValley-Coupled Nonlinear Photocurrent in Lateral Heterostructure
Indian Institute of Technology, Kharagpur（印度理工学院哈格普尔分校）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
本研究在单层横向异质结构中观察到由一维界面诱导的贝里曲率偶极子驱动的自旋-谷耦合圆光生伏特效应，为谷电子学提供了新平台。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Extrinsic nonlinear Kerr rotation in topological materials under a magnetic field
本文通过磁场下二次谐波产生研究WTe2、WSe2和TaAs等拓扑材料，揭示了外在非线性克尔旋转与晶体对称性及法拉第旋转的关联，并强调其在磁光探测中的重要性。
2023-09-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
