在二維拓?fù)洳牧螹oTe2中發(fā)現(xiàn)光激發(fā)誘導(dǎo)的亞皮秒時(shí)間尺度結(jié)構(gòu)相變
MoTe2是由MoTe6八面體結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的原子層沿c方向堆疊形成的二維材料系統(tǒng),不同的堆疊方式具有不同晶體對(duì)稱(chēng)性。1T-MoTe2在室溫時(shí)是單斜的1T’相,隨著溫度降低在250K時(shí)發(fā)生結(jié)構(gòu)相變,轉(zhuǎn)變成正交的T_d相,其中可以存在第二類(lèi)外爾費(fèi)米子。王楠林課題組通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度的近紅外激光脈沖可以在亞皮秒時(shí)間尺度內(nèi)將中心反演對(duì)稱(chēng)性破缺的T_d相驅(qū)動(dòng)到具有中心反演對(duì)稱(chēng)的1T’相。該相變發(fā)生的最明顯的特征是時(shí)間分辨的反射率變化中橫向剪切振蕩聲子的消失和二次諧波強(qiáng)度的急劇下降。通過(guò)選擇和改變激發(fā)脈沖的脈寬和波長(zhǎng),從實(shí)驗(yàn)上排除了激光加熱效應(yīng)。該項(xiàng)研究首次在超快亞皮秒尺度內(nèi)實(shí)現(xiàn)了激光誘導(dǎo)的非加熱效應(yīng)引起的MoTe2晶體中第二類(lèi)Weyl半金屬相與正常半金屬相的超快結(jié)構(gòu)相變。它為超快激光控制固體的拓?fù)涮匦蚤_(kāi)辟了新的可能性,使超快激光激發(fā)的拓?fù)溟_(kāi)關(guān)器件具有潛在的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 該工作于2019年5月22日在線(xiàn)發(fā)表于著名學(xué)術(shù)期刊Physical Review X(Phys. Rev. X 9, 021036 (2019)),第一作者為量子材料中心博士生張夢(mèng)瑤,王楠林教授和其研究組的董濤博士是通訊作者,量子材料科學(xué)中心王健教授研究組為該工作提供了樣品。該項(xiàng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、國(guó)家重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)目等項(xiàng)目的支持。Figure: Pump induced SHG time traces of MoTe2 at selected fluences at T=10 K. The graph shows that as the laser fluence increases, the signal of the second harmonic of the sample drops significantly. The inset is a time-resolved schematic diagram of second harmonic detection
北京大學(xué)
2021-04-11