Electric quadrupole second-harmonic generation revealing dual magnetic orders in a magnetic Weyl semimetal

Weyl半金属 凝聚态物理 二次谐波产生 物理 四极 磁各向异性 磁偶极子 偶极子 半金属 磁化 磁场 光学 带隙 量子力学 激光器
作者
Youngjun Ahn,Xiaoyu Guo,Rui Xue,Kejian Qu,Kai Sun,David Mandrus,Liuyan Zhao
出处
期刊:Nature Photonics [Nature Portfolio]
卷期号:18 (1): 26-31 被引量:5
标识
DOI:10.1038/s41566-023-01300-2
摘要

Broken symmetries and electronic topology are well manifested together in the second-order nonlinear optical responses from topologically non-trivial materials. Although second-order nonlinear optical effects from the electric dipole contribution have been extensively explored in polar Weyl semimetals with broken spatial-inversion symmetry, they are rarely studied in centrosymmetric magnetic Weyl semimetals with broken time-reversal symmetry due to the complete suppression of the electric dipole contribution. Here we report the experimental demonstration of optical second-harmonic generation (SHG) in a magnetic Weyl semimetal Co3Sn2S2 from the electric quadrupole contribution. By tracking the temperature dependence of the rotational anisotropy of SHG, we capture two magnetic phase transitions, with both SHG intensity increasing and its rotational anisotropy pattern rotating at TC,1 = 175 K and TC,2 = 120 K subsequently. The fitted critical exponents for the SHG intensity and rotational anisotropy orientation near TC,1 and TC,2 suggest that the magnetic phase at TC,1 is a three-dimensional Ising-type out-of-plane ferromagnetism, whereas the other at TC,2 is a three-dimensional XY-type all-in–all-out in-plane antiferromagnetism. Our results show the success of the detection and exploration of electric quadrupole SHG in a centrosymmetric magnetic Weyl semimetal and hence open the pathway towards future investigations into its association with band topology. Optical second-harmonic waves are generated from the electric quadrupole contribution in a centrosymmetric magnetic Weyl semimetal Co3Sn2S2. Two magnetic orders and phase transitions are explored in temperature-dependent rotational anisotropy measurements by second-harmonic generation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
沉默笑蓝完成签到,获得积分10
2秒前
susu完成签到,获得积分10
2秒前
天天快乐的应助被lili采纳,获得10
5秒前
忆安发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
12秒前
成就的沛菡完成签到 ,获得积分10
13秒前
马华化完成签到,获得积分0
13秒前
byr完成签到 ,获得积分10
15秒前
Ran完成签到 ,获得积分0
15秒前
s_yu完成签到,获得积分10
16秒前
风中的梨愁完成签到,获得积分10
16秒前
沉默的靖儿完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
18秒前
elvakam完成签到,获得积分10
19秒前
tzhang16完成签到 ,获得积分10
19秒前
无花果的应助被huihui采纳,获得10
19秒前
20秒前
an完成签到,获得积分10
21秒前
goo完成签到,获得积分10
21秒前
初景发布了新的文献求助10
21秒前
小呆瓜发布了新的文献求助10
24秒前
车干完成签到 ,获得积分10
24秒前
一位名圆完成签到,获得积分10
25秒前
xsss发布了新的文献求助10
26秒前
NatureScience完成签到,获得积分10
28秒前
文兄完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
3xin发布了新的文献求助10
29秒前
31秒前
kafeidegushi发布了新的文献求助10
33秒前
34秒前
37秒前
huihui发布了新的文献求助10
38秒前
38秒前
40秒前
爱撒娇的如冬完成签到,获得积分10
41秒前
加点研完成签到,获得积分10
44秒前
包容的善斓完成签到 ,获得积分10
45秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Research Methodology: Best Practices for Rigorous, Credible, and Impactful Research 1000
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7783182
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9322558
关于积分的说明 20390432
捐赠科研通 7371839
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3320576
关于科研通互助平台的介绍 2468623
邀请新用户注册赠送积分活动 2336809