《光：科学与应用》报道量子材料科学中心孙栋课题组及合作者关于超快激光激发下第二类外尔半金属钽铱碲各向异性响应的动态演化过程研究
第二类外尔半金属钽铱碲因其贝里曲率引起的位移电流增强，在中红外波段响应度大幅提高，具备极高的光电探测应用潜力，同时其各向异性的晶体结构使它具有各向异性的光学及电学性质，使得它成为未来新型及高性能电子、光电器件的理想材料。因此，研究钽铱碲光激发热载流子的动态演化过程以及其导致的钽铱碲各向异性特性的改变对于钽铱碲未来在强场条件下的应用与偏振分辨相关的应用是至关重要的。
最近，北京大学量子材料中心孙栋研究员的超快光谱课题组在《光：科学与应用》上发表了题为“Dynamical Evolution of Anisotropic Response of Type-II Weyl Semimetal TaIrTe4 under Ultrafast Photoexcitation”的文章，利用偏振角度分辨瞬时反射光谱对钽铱碲在光激发下各向异性性质的动态演化过程进行了系统的研究。实验的样品来自于南洋理工大学的刘政课题组，中科院物理所的刘淼课题组提供了能带结构和非平衡态温度的计算。实验结果显示，受到光激发产生的热载流子影响，钽铱碲的光电导椭球被压缩，随后各项同性地弛豫到初始状态。这一动力学过程与二维半导体材料黑磷相似，不同之处是黑磷在光激发下光电到椭球被拉伸。存在通过结合两类材料实现各向异性可控电子和光电器件的潜力。
图(a) 偏振角分辨瞬时反射光谱实验示意图。(b) 不同探测光偏振下的瞬时反射光谱(c) 光导率椭球在受到光激发后的动态演化过程。
该工作为未来基于钽铱碲的电子和光电器件在强场工作环境下及光电器件在光辐射下的角度敏感工作特性提供了器件物理支持。论文于2021年5月14日在线发表于《光：科学与应用》：https://www.nature.com/articles/s41377-021-00546-1。孙栋课题组的博士生卓笑为文章的第一作者，孙栋研究员为文章的通信作者，。
上述研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京自然科学基金及中国博士后创新人才支持计划的支持。