已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Electrically and magnetically switchable nonlinear photocurrent in РТ-symmetric magnetic topological quantum materials

光电流 非线性系统 物理 量子 拓扑(电路) 凝聚态物理 光电子学 量子力学 电气工程 工程类
作者
Hua Wang,Xiaofeng Qian
出处
期刊:npj computational materials [Nature Portfolio]
卷期号:6 (1) 被引量:66
标识
DOI:10.1038/s41524-020-00462-9
摘要

Nonlinear photocurrent in time-reversal invariant noncentrosymmetric systems have attracted substantial interest. Here we propose two new types of second-order nonlinear direct photocurrent as the counterpart of normal shift photocurrent (NSC) and normal injection photocurrent (NIC), namely magnetic shift photocurrent (MSC) and magnetic injection photocurrent (MIC) in time-reversal symmetry and inversion symmetry broken system. We show that MSC is mainly governed by shift vector and interband Berry curvature, and MIC is dominated by absorption strength and asymmetry of the group velocity difference at time-reversed $\pm$$\textbf{k}$ points. MSC and MIC can be induced by circularly and linearly polarized light, respectively, in $\mathcal{PT}$-symmetric systems with $\mathcal{P}$ and $\mathcal{T}$ being individually broken. Taking $\mathcal{PT}$-symmetric magnetic topological quantum material bilayer antiferromagnetic (AFM) MnBi$_2$Te$_4$ as an example, we predict the presence of large MIC in the terahertz frequency regime which can be magnetically switched between two AFM states with time-reversed spin orderings. While NSC vanishes in $\mathcal{T}$-symmetric systems, external electric field breaks $\mathcal{PT}$ symmetry and enables large NSC response which can be electrically switched. MIC and NSC are perpendicular to each other upon linearly $x$/$y$-polarized light, and are highly tunable under electric field, resulting in giant nonlinear photocurrent response down to a few THz regime. It suggests bilayer AFM MnBi$_2$Te$_4$ as a tunable platform with rich THz and magneto-optoelectronic applications. The present work reveals that nonlinear photocurrent provides a powerful tool for deciphering magnetic structures and interactions, particularly fruitful for probing and understanding magnetic topological quantum materials.
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
无奈的盼望完成签到 ,获得积分10
刚刚
太阳完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
凶凶完成签到,获得积分10
6秒前
9秒前
不倒立发布了新的文献求助20
10秒前
永远完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
务实蜻蜓完成签到,获得积分10
13秒前
wade发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
自觉的糖豆完成签到 ,获得积分20
14秒前
干净雅旋完成签到,获得积分10
14秒前
千寒完成签到,获得积分10
15秒前
dabaan发布了新的文献求助10
17秒前
科研通AI5应助jtww采纳,获得50
17秒前
干净雅旋发布了新的文献求助10
18秒前
CY发布了新的文献求助20
20秒前
彭于晏应助momo采纳,获得10
27秒前
蛇虫鼠蚁应助叁壹捌采纳,获得10
27秒前
一双关注了科研通微信公众号
28秒前
28秒前
科研通AI5应助小欣采纳,获得10
34秒前
轩辕无忧发布了新的文献求助10
35秒前
汉堡包应助benhzh采纳,获得10
36秒前
37秒前
汉堡包应助hang采纳,获得10
38秒前
Singularity举报小半个菠萝求助涉嫌违规
38秒前
三年半完成签到,获得积分10
38秒前
xxh完成签到,获得积分10
39秒前
Luna完成签到 ,获得积分10
39秒前
39秒前
毅诚菌发布了新的文献求助10
40秒前
41秒前
41秒前
我是老大应助haixia采纳,获得10
43秒前
44秒前
44秒前
机灵的如柏完成签到,获得积分20
44秒前
一双发布了新的文献求助10
44秒前
高分求助中
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
Epigenetic Drug Discovery 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3815407
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3359175
关于积分的说明 10400609
捐赠科研通 3076830
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1690026
邀请新用户注册赠送积分活动 813577
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 767674