通过干涉光电子发射技术解析狄拉克拓扑态的相位

电子波函数是物理现象的核心,它界定了量子材料研究的疆域。尽管晶体中电子波函数的振幅已能通过尖端探测技术以前所未有的分辨率进行测量,但其相位信息长期以来难以获取,致使丰富的电子特性隐而未显。本工作开发了一种基于时间与角度分辨光电子能谱的量子路径电子干涉仪,可重建量子材料中电子态的相位信息——同时保持能量与动量分辨率。 研究团队通过解析典型拓扑绝缘体狄拉克电子能带的相位,验证了该方案的可行性:观察到了与共振相关的相位跃变,以及动量与相位同步反转现象,揭示了狄拉克锥的螺旋性特征。该干涉仪可通过吸收光的偏振进行光学调控,实现相位差分测量——这是从干涉图样中提取相位信息的关键环节。这种光电子干涉仪作为纯实验方案,不依赖任何特定理论模型,可拓展应用于多种材料体系,为量子材料研究开辟了相位维度这一新范式。
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提交arXiv: 2025-10-31 16:49

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