莫尔材料拓扑 Chern 态光学调控

NIRvana InGaAs 相机支持扭曲 MoTe₂ 莫尔材料中拓扑 Chern 数的首个全光学调控实验。

苏黎世联邦理工学院（ETH）Ataç İmamoğlu 教授团队研究二维材料中的量子光学与多体物理，处于量子物理、凝聚态物理与材料科学的交叉领域。近期工作首次在强关联莫尔材料——扭曲 MoTe₂（t-MoTe₂）同质双层——中实现了拓扑 Chern 数的全光学调控。Chern 数决定拓扑相，其光学写入为量子信息处理与拓扑光子学提供新路径。

样品制备是首要难点：莫尔双层堆叠本身极具挑战。实验需在约 1.05–1.13 µm 近红外波段进行超灵敏光谱与成像，信号 inherently 微弱，对探测器噪声、暗电流与长时间稳定性要求极高。

团队采用 Teledyne Princeton Instruments NIRvana LN 液氮制冷 InGaAs 相机，配合 SP2500i 成像光谱仪。与早期 InGaAs 阵列相比，NIRvana LN 在 1.6 µm 附近提供显著更高的灵敏度与更低的暗噪声，使圆偏振分辨反射谱、掺杂演化 PL 光谱等弱信号测量成为可能，从而验证光学诱导的拓扑 Chern 态调控。

Huber, O., Kuhlbrodt, K., Anderson, E. et al. Optical control over topological Chern number in moiré materials. Nature 649, 1153–1158 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09851-w