中心对称狄拉克节线半金属ZrSiS的表面非线性光学研究

摘要： 无带隙表面态（SSs）是拓扑半金属的典型特征且被广泛观测到。当前面临的新问题是：这些表面态是否具有特殊且实用的物理性质？本研究结合非线性光学材料的对称性选择定则，对中心对称狄拉克节线半金属ZrSiS晶体的表面非线性光学特性进行了探索，发现表面态能产生破纪录的非线性极化率。该材料二阶和三阶谐波转换效率分别达到0.11‰和0.43‰，比典型表面二次谐波效应高出十个数量级以上。这项工作为研究非线性光子学应用中的表面态开辟了新途径。