Photoexcitation of electron wave packets in quantum spin Hall edge states: Effects of chiral anomaly from a localized electric pulse

Tipo di pubblicazione: Articolo su rivista
Tipologia MIUR: Contributo su Rivista > Articolo in rivista
Titolo: Photoexcitation of electron wave packets in quantum spin Hall edge states: Effects of chiral anomaly from a localized electric pulse
Autori: Dolcini, Fabrizio; Iotti, Rita Claudia; Montorsi, Arianna; Rossi, Fausto
Autori di ateneo:
Titolo del periodico: PHYSICAL REVIEW. B
Tipo di referee: Esperti anonimi
Editore: American Physical Society
Volume: 94
Numero: 16
Intervallo pagine: pp. 1-14
Numero di pagine: 14
ISSN: 2469-9950
Abstract: We show that, when a spatially localised electric pulse is applied at the edge of a quantum spin Hall system, electron wavepackets of the helical states can be photoexcited by purely intra-branch electrical transitions, without invoking the bulk states or the magnetic Zeeman coupling. In particular, as long as the electric pulse remains applied, the photoexcited densities lose their character of right- and left-movers, whereas after the ending of the pulse they propagate in opposite directions without dispersion, i.e. maintaining their space profile unaltered. Notably we find that, while the momentum distribution of the photoexcited wave packets depends on the temperature~$T$ and the chemical potential $\mu$ of the initial equilibrium state and displays a non-linear behavior on the amplitude of the applied pulse, in the mesoscopic regime the space profile of the wave packets is independent of $T$ and $\mu$. Instead, it depends purely on the applied electric pulse, in a linear manner, as a signature of the chiral anomaly characterising massless Dirac electrons. We also discuss how the photoexcited wave packets can be tailored with the electric pulse parameters, for both low and finite frequencies
Data: 2016
Status: Pubblicato
Lingua della pubblicazione: Inglese
Parole chiave: electronic, optical and magnetic materials, condensed matter physics
Dipartimenti (originale): DISAT - Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia
Dipartimenti: DISAT - Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia
URL correlate:
Area disciplinare: Area 02 - Scienze fisiche > FISICA DELLA MATERIA
Data di deposito: 11 Nov 2016 21:12
Data ultima modifica (IRIS): 29 Nov 2016 11:35:05
Data inserimento (PORTO): 06 Dic 2016 15:25
Numero Identificativo (DOI): 10.1103/PhysRevB.94.165412
Permalink: http://porto.polito.it/id/eprint/2654811
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