論文の概要: Resolving the phase of a Dirac topological state via interferometric photoemission

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.09560v1
• Date: Fri, 31 Oct 2025 16:49:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-16 06:38:31.073308
• Title: Resolving the phase of a Dirac topological state via interferometric photoemission
• Title（参考訳）: 干渉光電子分光法によるディラック位相状態の分解
• Authors: Shiri Gvishi, Ittai Sidilkover, Shaked Rosenstein, Nir Hen Levin, Adi Peled, Omer Pasternak, Costel R. Rotundu, Ido Biran, Semën Gorfman, Naaman Amer, Hadas Soifer,
• Abstract要約: 時間分解光電子分光法と角度分解光電子分光法に基づく量子パス電子干渉計を開発した。 原型トポロジカル絶縁体のディラック電子バンドに沿って位相を解くことで、このスキームを実証する。 吸収光の偏光により干渉計を光学的に制御できることを示し、位相の差分測定を可能にした。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The electronic wavefunction is at the heart of physical phenomena, defining the frontiers of quantum materials research. While the amplitude of the electron wavefunction in crystals can be measured with state-of-the-art probes in unprecedented resolution, its phase has remained largely inaccessible, obscuring rich electronic information. Here we develop a quantum-path electron interferometer based on time- and angle-resolved photoemission spectroscopy, that enables the reconstruction of the phase of electronic states in quantum materials - with energy and momentum resolution. We demonstrate the scheme by resolving the phase along the Dirac electronic band of a prototypical topological insulator and observe a resonance-associated phase jump as well as a momentum and phase synchronized inversion revealing the helicity of the Dirac cone. We show the interferometer can be optically controlled by the polarization of the absorbed light, allowing a differential measurement of the phase - a crucial component for extracting phase information from an interferogram. This photo-electron-interferometer is a purely experimental scheme and does not rely on any specific theoretical model. It can be extended to a variety of materials, opening up the phase dimension in quantum materials research.
• Abstract（参考訳）: 電子波動関数は物理現象の中心であり、量子材料研究のフロンティアを定義する。 結晶中の電子波動関数の振幅は、前例のない解像度で最先端のプローブで測定できるが、その位相はほとんど到達不能であり、豊富な電子情報を隠蔽している。 ここでは、時間および角度分解光電子分光に基づく量子パス電子干渉計を開発し、エネルギーと運動量分解能を持つ量子材料中の電子状態の位相の再構成を可能にする。 原型トポロジカル絶縁体のディラック電子バンドに沿った位相を解き、共鳴関連位相ジャンプと、ディラックコーンのヘリシティを明らかにする運動量と位相同期インバージョンを観察することにより、このスキームを実証する。 干渉計は吸収光の偏光によって光学的に制御でき、位相の差分測定が干渉計から位相情報を抽出するための重要な要素であることを示す。 この光電子干渉計は純粋に実験的なスキームであり、特定の理論モデルに依存しない。 様々な材料に拡張することができ、量子材料研究における相次元を開放する。

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