第二類外爾半金屬钽銥碲因其貝裡曲率引起的位移電流增強，在中紅外波段響應度大幅提高，具備極高的光電探測應用潛力；同時，各向異性的晶體結構使其具有各向異性的光學及電學性質，成為未來新型及高性能電子、光電器件的理想材料。通過研究钽銥碲光激發熱載流子的動态演化過程，可以為材料在強場條件下的應用提供理論基礎。另一方面，探究钽銥碲各向異性特性的動态演化對于材料在偏振分辨相關的應用至關重要。

beat365官方网站量子材料科學中心孫棟研究員帶領的超快光譜課題組利用偏振角度分辨瞬時反射光譜，對钽銥碲在光激發下各向異性性質的動态演化過程進行了系統的研究。實驗樣品來自于新加坡南洋理工大學劉政副教授課題組，中國科學院物理研究所劉淼特聘研究員課題組提供了能帶結構和非平衡态溫度的計算。實驗結果顯示，受到光激發産生的熱載流子影響，钽銥碲的光電導橢球被壓縮，随後各向同性地弛豫到初始狀态。這一動力學過程與二維半導體材料黑磷相似，不同之處在于黑磷在光激發下光電導橢球被拉伸。這兩類材料的互補為實現各向異性可控的器件提供了材料基礎。

(a)偏振角分辨瞬時反射光譜實驗示意圖；(b)不同探測光偏振下的瞬時反射光譜；(c)光導率橢球在受到光激發後的動态演化過程

該工作為未來基于钽銥碲的電子和光電器件在強場工作環境下及光電器件在光輻射下的角度敏感工作特性提供了器件物理支持。2021年5月14日，相關研究成果以“第二類外爾半金屬钽銥碲的各向異性響應在超快光激發下的動力學演化”（Dynamical Evolution of Anisotropic Response of Type-II Weyl Semimetal TaIrTe4 under Ultrafast Photoexcitation）為題，在線發表于《光：科學與應用》（Light: Science & Applications (2021) 10:101）；beat3652018級博士研究生卓笑為第一作者，孫棟研究員為通訊作者。

上述研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、北京市自然科學基金及博士後創新人才支持計劃的支持。

文章鍊接：https://www.nature.com/articles/s41377-021-00546-1