論文の概要: Optical manifestations of topological Euler class in electronic materials

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.07545v1
• Date: Mon, 13 Nov 2023 18:35:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-14 13:12:01.609947
• Title: Optical manifestations of topological Euler class in electronic materials
• Title（参考訳）: 電子材料におけるトポロジカルオイラークラスの光学的発現
• Authors: Wojciech J. Jankowski, Arthur S. Morris, Adrien Bouhon, F. Nur \"Unal, Robert-Jan Slager
• Abstract要約: 境界は、異なるドーピングにおけるオイラーバンドの結合した光学的重みをいかに制限するかを示す。 我々は、境界がオイラー帯域の極限を超えて成り立つことを証明し、その結果、パッチオイラークラスによって捕えられる結節位相を与える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We analyze quantum-geometric bounds on optical weights in topological phases with pairs of bands hosting non-trivial Euler class, a multi-gap invariant characterizing non-Abelian band topology. We show how the bounds constrain the combined optical weights of the Euler bands at different dopings and further restrict the size of the adjacent band gaps. In this process, we also consider the associated interband contributions to DC conductivities in the flat-band limit. We physically validate these results by recasting the bound in terms of transition rates associated with the optical absorption of light, and demonstrate how the Euler connections and curvatures can be determined through the use of momentum and frequency-resolved optical measurements, allowing for a direct measurement of this multi-band invariant. Additionally, we prove that the bound holds beyond the degenerate limit of Euler bands, resulting in nodal topology captured by the patch Euler class. In this context, we deduce optical manifestations of Euler topology within $\vec{k} \cdot \vec{p}$ models, which include AC conductivity, and third-order jerk photoconductivities in doped Euler semimetals. We showcase our findings with numerical validation in lattice-regularized models that benchmark effective theories for real materials and are themselves directly realizable in metamaterials and optical lattices.
• Abstract（参考訳）: 非自明なオイラー類、非可換なバンドトポロジーを特徴づけるマルチガップ不変量を持つ2つのバンドを持つ位相相の光学的重みの量子幾何学的境界を解析した。 境界は、異なるドーピングでオイラーバンドの結合した光学的重みを制限し、隣接するバンドギャップのサイズをさらに制限することを示す。 この過程では、直流導電率に対するフラットバンド限界の関連バンド間寄与についても検討する。 我々は,光の光吸収に伴う遷移速度の観点で境界を再キャストすることにより,これらの結果を物理的に検証し,運動量と周波数分解光測定を用いてオイラー接続と曲率を決定する方法を示し,この多バンド不変量の直接測定を可能にした。 さらに、境界がオイラー環の退化極限を超えて成り立つことを証明し、その結果、パッチオイラー級数によってノルム位相が取得される。 この文脈で、ドープしたオイラー半金属中の3階ジェルク光導電率を含む$\vec{k} \cdot \vec{p}$モデル内のオイラー位相の光学的表現を推定する。 本研究は, 実材料に対する有効理論をベンチマークし, メタマテリアルや光学格子に直接実現可能な格子正規化モデルにおいて, 数値的妥当性を示す。

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