用光来调控“摩尔材料”中的特殊电子行为

利用光来控制量子物质为动态调节其多体性质提供了一条有前景的途径，这些性质涵盖从能带拓扑到超导等多个方面。然而，要在稳态下实现对强关联电子系统的此类光学控制一直是个难题。在本研究中，我们展示了如何在扭曲的碲化钼（t-MoTe₂）同质双层材料中实现巡游铁磁体自旋-能谷自由度的光学切换。这种材料系统具有独特的特性：它拥有平坦且能谷对比的陈数能带，并且在不同的莫尔晶格填充状态下会呈现出多种强关联相，例如陈绝缘体和铁磁金属等。我们的研究表明，通过使用圆偏振光共振激发激子-极化激元跃迁，能够动态反转所有这些物相的自旋-能谷取向。这些发现不仅直接证明了在零磁场条件下可以通过非热光学方式切换铁磁自旋态，还展示了对拓扑序参量进行动态控制的可能性，这为利用光学方法产生手性边界模式和构建拓扑量子电路奠定了基础。