X군 및 기타 복잡한 유기 분자 고체들.

빛과 물질 간의 상호작용은 양자 고체에서 평형을 벗어난 상태의 구현을 가능하게 한다. 특히, 비선형 포닉스(nonlinear phononics)는 비평형 상태에서 정지 전자 상태(stationary electronic state)를 실현하는 가장 효율적인 접근법 중 하나이다. 본 연구에서는 확장된 ab initio 분자동역학(extended ab initio molecular dynamics) 방법을 통해, HgTe 화합물 계열 물질에서 장시간 지속되는 빛 구동 준정상(준정지, quasistationary) 기하구조가 위상적 성질을 안정화할 수 있음을 규명한다. 우리는 적외선 활성 포논 모드의 일관된 여기(coherent excitation)가 수 ps(피코초) 단위의 수명을 갖는 원자 기하구조의 왜곡을 유발함을 보인다. 또한, 이러한 비평형 기하구조에서 페르미 준위(Fermi level)에 정확히 네 개의 Weyl 점이 위치함을 확인하여, 이를 이상적인 장시간 지속 메타안정(메타스테이블) Weyl 준금속으로 제시한다. 이와 같은 메타안정 위상은 광전자 분광(photoelectron spectroscopy)으로 페르미 아크(Fermi arc) 표면 상태를 관찰하거나, 비선형 홀 효과(nonlinear Hall effect)의 초고속 펌프-프로브(ultrafast pump-probe) 수송 측정으로 규명될 수 있음을 제안한다.