Theoretical and experimental study of second harmonic generation from the surface of the topological insulator Bi2Se3

拓扑绝缘体 二次谐波产生 极化(电化学) 物理 高次谐波产生 张量(固有定义) 非线性光学 光学 拓扑(电路) 非线性系统 激光器 凝聚态物理 量子力学 几何学 数学 化学 物理化学 组合数学
作者
James McIver,David Hsieh,Steven Drapcho,Darius H. Torchinsky,Dillon Gardner,Y. S. Lee,Nuh Gedik
出处
期刊:Physical Review B [American Physical Society]
卷期号:86 (3) 被引量:91
标识
DOI:10.1103/physrevb.86.035327
摘要

We develop a theoretical model that describes the second harmonic generation of light from the surface of the topological insulator Bi${}_{2}$Se${}_{3}$ and experimentally demonstrate that the technique is sensitive to the surface electrons. By performing a crystal symmetry analysis of Bi${}_{2}$Se${}_{3}$(111) we determine the nonlinear electric susceptibility tensor elements that give rise to second harmonic generation. Using these results, we present a phenomenological model that shows that the relative magnitudes of these tensor elements can be determined by measuring the polarization and intensity of the radiated second harmonic light as a function of the in-plane crystal orientation and incident laser polarization. We describe optical techniques capable of isolating second harmonic light and, using these techniques, we measure the first-order linear optical and second-order nonlinear optical responses as a function of crystal orientation and laser polarization on bulk single crystals of Bi${}_{2}$Se${}_{3}$(111). The experimental results are consistent with our theoretical description. By comparing the data to our theoretical model we determine that a portion of the measured second harmonic light originates from the accumulation region of Bi${}_{2}$Se${}_{3}$(111), which we confirm by performing surface doping-dependent studies. Our results show that second harmonic generation is a promising tool for spectroscopic studies of topological surfaces and buried interfaces.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI

祝大家在新的一年里科研腾飞
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
1秒前
Owen应助YikG采纳,获得20
2秒前
zhaojj完成签到,获得积分20
2秒前
鱼鱼鱼完成签到 ,获得积分10
2秒前
自然的茉莉完成签到,获得积分10
3秒前
碧蓝世界完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
柯一一应助寻123采纳,获得10
5秒前
5秒前
Vancy发布了新的文献求助10
5秒前
司空豁发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
9秒前
swetcol发布了新的文献求助20
9秒前
bkagyin应助坚定的又莲采纳,获得10
10秒前
WKJiang完成签到,获得积分20
10秒前
思源应助哈哈哈采纳,获得10
10秒前
11秒前
luyuhao3应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
低调000完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
lailight发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
jiajie_qin应助谨慎盼山采纳,获得10
15秒前
Orange应助乐观无心采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 1500
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Les Mantodea de Guyane 800
Mantids of the euro-mediterranean area 700
Standard Specification for Polyolefin Chopped Strands for Use in Concrete 600
有EBL数据库的大佬进 Matrix Mathematics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 纳米技术 物理 计算机科学 化学工程 基因 复合材料 遗传学 物理化学 免疫学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3416917
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3018733
关于积分的说明 8884958
捐赠科研通 2705950
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1483992
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 685870
邀请新用户注册赠送积分活动 681074