Generación de armónicos altos en cristales de semimetal Weyl β-WP2

Como material cuántico, el semimetal Weyl tiene una serie de características en la estructura de bandas electrónicas, incluyendo puntos Weyl con quiralidad izquierda y derecha y una correspondiente curvatura de Berry, que han sido observadas en experimentos. Estas características de la estructura de bandas también conducen a algunas propiedades no lineales únicas, especialmente la generación de armónicos de alto orden (HHG) debido al proceso dinámico de electrones bajo una excitación láser fuerte, que ha permanecido inexplorado anteriormente. En este trabajo, obtenemos HHG efectivo en cristales de semimetal Weyl de tipo II β-WP2, donde se observan tanto órdenes impares como pares, con espectros que se extienden a la región del ultravioleta vacío (190 nm, 10° orden), incluso bajo una intensidad láser de femtosegundos bastante baja. Estudios en profundidad han interpretado que los armónicos de orden impar provienen de la oscilación de electrones de Bloch, mientras que los órdenes pares se atribuyen a las oscilaciones de Bloch bajo la curvatura de Berry "tipo pica" en los puntos Weyl. Con espectros de HHG dependientes de la orientación cristalográfica, recuperamos cuantitativamente la estructura de bandas electrónicas y la curvatura de Berry de β-WP2. Estos hallazgos pueden abrir la puerta para aprovechar estados metálicos/semimetálicos como plataformas sólidas para la radiación ultravioleta profunda y ofrecer una solución totalmente óptica y pragmática para caracterizar la compleja estructura electrónica multibanda y la curvatura de Berry de materiales topológicos cuánticos.