光物理学：三次元らせん格子におけるオプト・ツイストロニック・ホール効果

モアレ系の研究によって、超格子変調がその特性に及ぼす効果が説明され、新たな相関相が実証されてきた。しかし実験的研究では、二次元系において数層に焦点を絞ったものがほとんどであった。ツイストロニクスを三次元に拡張してツイストを第三の次元に拡張するには、手作業による積層に付随する難題のせいでまだ十分には調べられていない。今回我々は、多層WS₂の自己集合させたツイストらせん超格子を用いて、三次元ツイストロニクスを調べた。得られた知見は、構造カイラリティとコヒーレンス長によって駆動され、らせん超格子のモアレポテンシャルによって変調される、オプト・ツイストロニック・ホール効果を示している。これは、この系の非可換幾何学の実験的発現である。また、光–物質相互作用の増強と、ホール係数の光子運動量依存性の変化が観測された。我々のモデルは、今回の観測結果に高次の量子幾何学的量が寄与していることを示唆しており、これによって、大きな非線形性を持つ量子材料系のオプト・エレクトロニック格子を設計する機会がもたらされた。

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