2020年2月5日，Nature Communications杂志在线发表了电子科技大学广东电子信息工程研究院（简称“电研院”）课题组的最新研究成果“Chiral Terahertz Wave Emission from the Weyl Semimetal TaAs”（外尔半金属TaAs中的手性太赫兹波发射）。

因为其独特的电子结构，拓扑外尔半金属近年来受到特别的关注，尤其是其中的圆偏振或线偏振光电效应（Circular or Linear Photogalvanic Effect）是未理解的现象之一。课题组以典型的拓扑外尔半金属TaAs为例，系统的研究了该材料中的超快光电流、太赫兹发射及调控机制。研究结果表明，超快光电流在时域上是具有手性的，手性的调控可以通过改变圆偏振或线偏振光电效应相关的电流来实现的，进而改变入射飞秒激光的偏振状态会直接改变出射的太赫兹波的极化性质（线偏或椭偏）。实验发现光子能量的变化也会改变光电流及太赫兹辐射强度，在近红外波段达到最优值。

●外尔半金属中的时域太赫兹发射谱,改变入射飞秒激光的偏振态（不同圆偏振或线偏振）可以调控发射的太赫兹波性质，包括手性（用不同颜色代表）、椭偏性和强度

文中首次揭示了手性外尔费米子在倾斜的各向异性外尔锥和体带之间的选择性光学跃迁过程中，相对能带速度发生巨大变化引起了圆偏光电效应相关的高强度超快非热光电流，其强度依赖入射光的光子能量（ħw）。该工作为利用量子材料制造手性光源提供了一个全新设计概念，并为利用外尔物理研发超快光电子器件开辟了新的道路。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-14463-1

2020年2月7日，Physical Review Letters杂志在线发表了题为“Hybridization Dynamics in CeCoIn5 Revealed by Ultrafast Optical Spectroscopy”（CeCoIn5中电子能带杂化动力学的超快光谱研究）的研究论文,该论文通过超快光谱技术揭示了重费米子材料CeCoIn5中电子能带杂化演变过程，解决了目前该类体系中之前很多实验观察中的矛盾，同时指出了现有单杂质近藤效应（Kondo Effect）模型的缺陷。

基于稀土材料与锕系金属化合物的f电子材料，在基础科学和国防科研中都非常重要，由于有很多丰富的物理性质，如非常规超导，强热电效应，奇异量子相变等，所以一直受到研究者的关注。这些奇异性质跟这类材料中电子能带重整化，或形成所谓的重费米子态息息相关。课题组以典型的重费米子体系CeCoIn5为研究对象，利用超快光谱实验手段系统地研究了液氦至常温范围内该体系中光激发载流子和集合激发的动力学。超快光学手段在不同的时间和空间尺度上探测到了准粒子的弛豫过程，进一步揭示了深层次的电子能带杂化动力学。

值得一提的是，进一步的震荡频谱分析中，在20 K以下出现了与2Δind能量吻合且的集合激发，这一模式很有可能是之前预言和未被证实的非常规密度波（unconventional density wave）。此外，声子的A1g震荡模式的随变温的软化与弛豫衰减变化在T*以下出现异常，进一步佐证了T*温度以下相关杂化的形成。但这一现象用之前的单杂质近藤物理模型（Single impurity Kondo effect）很难理解。所以本工作也为理解重费米子体系中的物理机制提供了重要线索。

论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.057404