ИСТИНА

Получены различия во временной динамике оптического отклика при исследовании образцов топологических изоляторов (ТИ) методом «терагерцовая накачка-оптическое зондирование», что позволило отличить поверхностный вклад на фоне объемного. Измерена генерация третьей и пятой гармоник накачки терагерцовой частоты в х образцах ТИ. Никаких признаков насыщения или наличия порога не наблюдалось до управляющих полей напряженностью 140 кВ/см, что указывает на режим генерации высших ТГц гармоник в топологических изоляторах без насыщения. Сверхбыстрая релаксация поверхностных состояний (несколько сотен фемтосекунд) приводит к отсутствию эффектов накопления в течение большой длительности терагерцового импульса возбуждения, что приводит к явному режиму без насыщения, в отличие от графена c сильным насыщением генерации гармоник излучения терагерцового диапазона и с длительностью релаксации несколько пикосекунд. Проведенный анализ экспериментальных результатов указывает на возможность получения более высокой эффективности преобразования в третью гармонику в ТИ, чем в графене. Наибольшей эффективностью преобразования с учетом поглощения обладает образец Sb2Te3 с наименьшей энергией Ферми, что согласуется с теорией. Полученные результаты открывают многообещающие возможности для повышения эффективности нелинейного преобразования излучения терагерцового диапазона, а также для различных широкополосных оптоэлектронных, спинтронных приложений для передачи информации и коммуникации.