Revealing the role of electrons and phonons in the ultrafast recovery of charge density wave correlations in 1$T$-TiSe$_2$
利用选择性近红外和中红外光子激发的时间分辨和角度分辨光电子能谱，我们研究了1 $T$ -TiSe $_2$中电荷密度波（CDW）相位的飞秒动力学，以及240 K下CDW涨落的动力学。在CDW相位，我们观察到CDW振幅模的相干振荡。在240 K，我们挑出一个超快的组件中的CDW相关性的恢复，我们解释为电子-空穴相关性的表现。我们的动量分辨飞秒电子动力学的研究支持的机制CDW阶段之间的合作产生的带间库仑相互作用，激子绝缘体相形成的机制，和电子-声子耦合。
2016-09-28 cond-mat.str-el
Detecting isotropic density and nematic fluctuations using ultrafast coherent phonon spectroscopy
我们提出了一个利用超快相干声子谱探测三维空间中序参量涨落的理论框架。我们把注意力集中在长波长的电荷密度波动（等离子体），和带电的传播矢量的方向是固定的垂直于各向异性平面的波动。通过经典地处理声子和光的相互作用，并通过解耦相互作用积分出费米子自由度，我们得到了关于空间均匀鞍点解的序参量涨落的有效理论.我们发现，由于出现在顶点的形状因子的$(k_x^2-k_y^2) (B_{1g})$对称性，与各向同性的密度波动耦合在二阶不同的是，双折射波动仅在四阶耦合到光。因此，对于最低阶，电子与电磁场之间的相互作用贡献了等离子体激元振荡的驱动力，同时它提供了频率偏移，用于等离子体波动。从所得到的耦合谐振子运动方程，我们认为，超快相干声子光谱可能是一个有用的工具，提取和分析各种感兴趣的电子特性，如集体模式的频率和电子和声子之间的耦合。提出了具体的实验上的正常状态的FeSe观察的频率偏移预测直接从轨道排序（ESTA）波动。我们提出了一种新的机制，从长程相互作用（相干长程相互作用诱导声子），不需要存在多个带作为准粒子的中间状态产生相干声子。
2019-06-28 cond-mat.str-el
Ultrafast dynamics of electrons and phonons: from the two-temperature model to the time-dependent Boltzmann equation
本文综述双温模型与含时玻尔兹曼方程在晶体电子-声子超快动力学中的理论基础、方法特点及泵浦-探测光谱应用。
2022-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast Nonequilibrium Enhancement of Electron-Phonon Interaction in 2H-MoTe$_2$
该研究结合时间分辨极紫外光电子能谱与约束密度泛函微扰理论，揭示光激发载流子密度可调控2H-MoTe$_2$中非平衡电子-声子相互作用，为驱动固体中弛豫路径的调控提供了微观机制理解。
2025-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron-phonon-dominated charge-density-wave fluctuations in TiSe$_2$ accessed by ultrafast nonequilibrium dynamics
Université de Bordeaux（波尔多大学）；CEA（法国原子能和替代能源委员会）；CELIA（激光与相互作用中心实验室）；Universität Würzburg（维尔茨堡大学）；Institute of Physics, 10000 Zagreb（萨格勒布物理研究所）；European Theoretical Spectroscopy Facility（欧洲理论光谱设施）；Institut National de la Recherche Scientifique（国家科学研究学院）；University of West Bohemia（西波希米亚大学）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步加速器）
研究揭示了TiSe₂中CDW波动由电子-声子相互作用主导，而非激发子相关性，并通过超快非平衡动力学研究阐明了高温下电子与晶格自由度的复杂相互作用。
2026-01-16 cond-mat.str-el
Ultrafast dynamics of coherent optical phonons and nonequilibrium electrons in transition metals
利用飞秒光泵浦探测技术研究了过渡金属Zn和Cd中光激发电子和相干光学声子随温度和激发能级变化的动力学行为。在时域中的光学响应很好地拟合的线性组合的阻尼谐波振荡，因为激发的相干$E_{2g}$声子和亚皮秒瞬态响应，由于电子-声子热化。电子-声子热化时间随温度单调增加，与热调制方案一致，在高温下，系统可以很好地解释由两个温度模型，而低于$\approx$ 50 K的非热电子模型需要应用。随着晶格温度的升高，相干$E_{2g}$声子的阻尼增大，而快电子响应和相干$E_{2g}$声子的振幅减小。$E_{2g}$声子阻尼的温度依赖性表明，由于非谐声子-声子耦合的相干光学声子的布居衰减占主导地位的衰减过程。我们提出了一个模型，占所观察到的振幅的温度依赖性假设的光致吸收机制，其中的信号幅度是成比例的准粒子密度的光致变化。$E_{2g}$声子的振幅随温度变化的结果表明，在共振条件下，电子和声子的响应都与介电函数的变化成正比。
2005-04-21 cond-mat.str-el
Competing Orders and Ultrafast Energy Transfer at the Quantum Limit in a Nb$_3$Sn Superconductor Probed by Terahertz Electrodynamics
我们报告了一个中等清洁的A15超导体（SC）超快激发后的低能量电动力学，以理解和操纵太赫兹（THz）准粒子（QP）的运输从竞争订单的调谐泵光激发。使用35-fs的光脉冲，我们观察到一个非热增强的低频电导率，观察到的THz泵浦，这持续到一个额外的临界温度以上的SC一个，从电子顺序在马氏体正常状态。在SC状态下，对断裂动力学的能量密度依赖性与分析模型一起提供了证据，在激光脉冲期间的“一个光子到一个对”的非共振能量转移。这种光子能量$\hbarω$在{ \em quantum}极限下（由$2Δ_{SC}/\hbarω$ =0.33 $\%$设置）向QP的初始转移比先前研究的BCS SC小一个数量级以上，我们将其归因于强电子-声子耦合和A15 SC中声子凝聚的可能影响。
2018-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonon-Assisted Photoluminescence and Ultrafast Exciton Dynamics in Two-Dimensional Silicon Carbide
Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）；Indian Institute of Information Technology Allahabad（印度信息技术的安拉阿巴德研究所）
研究通过全自洽的多体微扰理论分析二维六方硅碳的声子辅助发射和激子动力学，发现高能光学TO LO声子主导侧带形成，并揭示了单层SiC在宽禁带二维半导体中的高效声子辅助发光平台。
2026-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetophononics: ultrafast spin control through the lattice
利用第一性原理和磁化动力学计算相结合的方法，我们研究了声子的强光激发对绝缘磁性材料中磁性行为的影响。以原型磁电\CrO \作为我们的模型系统，我们表明，在17太赫兹的极性模式的激发导致磁交换相互作用的显着修改，通过平均铬-铬距离的变化。特别是，由非线性声子耦合引起的准静态变形产生具有修改的磁状态的结构，其持续声子激发的持续时间。此外，我们的随时间变化的磁化动力学计算表明，系统调制的磁交换相互作用的声子激发修改的磁化动力学。这种使用声子的磁交换相互作用强度的时间调制提供了一种新的途径来创建非平衡磁状态，并提出了快速操纵自旋排列和动力学的新途径。
2018-03-05 cond-mat.str-el
Ultrafast dynamics in normal and Charge Density Wave phase of 2H-NbSe2
利用时间分辨光抽运-探测光谱研究了2 H-NbSe $_2$中的载流子和集体模动力学，并与第一性原理计算结果进行了比较。对2 H-NbSe $_2$在正常相、电荷密度波（CDW）相和超导相的宽带超快反射率进行了研究。在瞬态反射率实验中观察到的光谱特征与从能带结构计算获得的特定光学跃迁相关联。相干声子的位移激发表明，CDW相关的软声子模式在整个光谱范围内的相干振荡。这种相干声子模式在低激发线性制度的温度演变显示软化的模式下的CDW转变温度T $_{CDW}$与随后的硬化低于T $_{CDW}$。宽带探针数据的全球拟合揭示了四个不同的弛豫时间与特征电子-电子，电子-声子和声子-声子弛豫过程。从电子-声子耦合的第一原理计算，我们将几个皮秒的电子-声子弛豫时间$τ_2$与一组特定的声子频率约20毫电子伏。另一方面，$τ_3$ ~100 ps的超长弛豫时间与非谐驱动的声子-声子散射有关。所有驰豫过程都是由二级CDW相变附近的异常引起的，这些异常反映在特征驰豫时间和光密度振幅的温度依赖性中。在最高的能量密度，我们观察到电子熔化的CDW和模式硬化T $_{CDW}$以下的消失。
2020-06-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Possible phonon-induced electronic bi-stability in VO$_2$ for ultrafast memory at room temperature
VO $_{2}$是在67 $^\circ$ C下表现出金属到绝缘体转变的模型材料系统。这为存储器设备中的未来超快切换提供了潜力，但通常需要纯电子过程来避免缓慢的晶格响应。晶格振动的作用因此很重要，但它并没有得到很好的理解，并且长期以来一直是争议的来源。我们使用超快光谱和从头计算相结合的方法来揭示负责过渡的机制。我们确定了一个非典型的Peierls振动模式，作为一个触发器的过渡。这排除了VO $_{2}$中纯电子Mott跃迁的长期存在的范例;然而，我们发现了一种新的电子-声子途径，用于在特定条件下以真正的双稳态方式进行纯可逆电子跃迁。这种转变是非常不典型的，因为它涉及纯粹的电荷样激发，只需要很小的核位移。我们的研究结果将促进未来的超快电阻非易失性存储器设备的设计。
2019-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Quasi-particle Density in Sr2RuO4 Probed by means of the Phonon Thermal Conductivity
研究了Sr_2RuO_4沿垂直于RuO_2平面的最小导热方向的热导率，其热导率可达0.3K。在这种结构中，声子在最低温度下仍然是主要的热载体，并且它们在正常状态下的电导率由传导电子上的散射决定。我们发现，在超导态的声子平均自由程是敏感的准粒子在体的密度。一个不寻常的磁场依赖的声子热导率归因于各向异性的超导能隙结构在Sr2RuO4。
2002-08-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chiral phonons probed by X rays
针对手性声子实验验证的难题，该研究利用圆偏振X射线共振非弹性散射技术，在石英中证实了X射线与手性声子的耦合，并确定了晶格模式的手性色散，揭示了凝聚态新自由度。
2023-02-08 cond-mat.str-el
Ultrafast simultaneous manipulation of multiple ferroic orders through nonlinear phonon excitation
本研究通过非线性声子激发在BiFeO₃中实现铁电与反铁磁序的同时超快调控，揭示其耦合机制，为多铁性序调控及超短时间尺度动力学研究提供新途径。
2024-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hidden phonon-assisted charge density wave transition in BaFe2Al9 revealed by ultrafast optical spectroscopy
Beijing Normal University（北京师范大学）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences（中国科学院金属研究所）
BaFe2Al9中通过超快光学光谱发现隐藏的强耦合声子辅助电荷密度波相变，揭示电子与晶格不稳定性交织的机制。
2025-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast Control of Excitonic Rashba Fine Structure by Phonon Coherences in a Metal Halide Perovskite CH$_3$NH$_3$PbI$_3$
我们在CH $_3$ NH $_3$ PbI $_3$中发现了隐藏的Rashba精细结构，并证明了它的量子控制是通过选择性振动（电子-声子）耦合的振动相干来实现的。在单周期太赫兹泵浦场的临界阈值以上，拉曼声子模式明显地调制具有{ \em持续}相干性的中间激子态，其调制时间是两侧主要耦合到红外声子的激子态的十倍以上。这些电子振动量子拍频与声子周期性调制的Rashba参数的第一原理建模一起识别{ \em三重}激子精细结构分裂，即，在两个明亮的暗态之间的光禁止的简并暗态。利用振动量子相干性和对称性激发了光-钙钛矿量子控制和自旋分裂带的亚太赫兹周期“Rashba工程”，用于最终的多功能器件。
2020-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Ultrafast Quasiparticle Dynamics and Electron-Phonon Coupling in (Li0.84Fe0.16)OHFe0.98Se
体相和单层FeSe之间独特的超导行为使得获得所有FeSe基超导体的统一图像变得具有挑战性。我们研究了超快准粒子（QP）动力学的嵌入超导体（Li 1-xFex）OHFe 1-ySe，这是一个块体晶体，但共享一个类似的电子结构与单层FeSe SrTiO 3。得到了FeSe晶体的电子-声子耦合常数λ A1 g（0.22 +/- 0.04），它很好地弥补了FeSe晶体和SrTiO 3上单层FeSe晶体的电子-声子耦合常数λ A1 g的不足。此外，我们发现，在所有已知的FeSe基超导体中，甚至与已报道的FeAs基超导体一致，λ A1 g与超导Tc之间存在正相关关系。我们的观察表明EPC在所有已知类别的铁基超导体的超导性中可能具有普遍的作用，这是实现所有铁基超导体统一超导机制的关键一步。
2019-10-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.optics
Ultrafast electronic coherence from slow phonons
本文通过数值精确模拟证明，脉冲驱动的慢声子能抑制动态无序，增强低维金属中的长程电子相干性，从而为光介导长程有序增强及设计瞬态超导态提供新思路。
2025-09-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of ultrafast reversal of excitonic order in Ta$_2$NiSe$_5$
在存在电子-声子耦合的情况下，激子绝缘体具有两个简并基态，用Ising型序参量描述。从微观汉密尔顿出发，我们推导出声子耦合激子绝缘体Ta $_2$ NiSe $_5$中伊辛序参量的运动方程，并表明使用适当的激光脉冲序列可以在超短时间尺度上可控地反转。结合理论和时间分辨的光学反射率测量，我们报告的证据，这种序参量反转Ta $_2$ NiSe $_5$的相干激发顺序参数耦合声子的异常行为的基础上。我们的工作拓展了自旋和电荷有序材料之外的超快序参量控制领域。
2020-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modeling the relaxation processes of photoexcited solids: A short review
固体吸收飞秒激光脉冲后的超快电子动力学过程主要由电子-电子、电子-声子、声子-电子和声子-声子碰撞控制。建立一个正确解释实验观测的框架是非常重要的。本文综述了固体弛豫动力学模型的最新进展。我们讨论了超快弛豫的有效温度动力学和过剩能量动力学。
2019-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast electron calorimetry uncovers a new long-lived metastable state in 1T-TaSe$_2$ mediated by mode-selective electron-phonon coupling
量子材料代表了寻求更快，更轻，更节能技术的最有前途的前沿之一。然而，它们固有的复杂性和丰富的相位景观使它们难以以有用的方式理解或操纵。在这里，我们提出了一种新的超快电子量热技术，可以系统地揭示量子物质的新阶段。利用时间和角度分辨光电子能谱，我们测量了动态电子温度、能带结构和热容。然后，我们表明，这是一个非常敏感的探针材料中的相变，因为电子反应非常快，而且通常是最小的组成部分的总热容。这使我们能够发现一个新的长寿命的亚稳态的电荷密度波材料1 T-TaSe $_2$，这是从所有已知的平衡相不同：它的特征是一个显着降低的有效热容，只有30%的正常值，由于选择性的电子-声子耦合到声子模式的子集。结果，与在热平衡条件下相比，需要显著更少的能量来熔化装料顺序和转变材料的状态。
2019-01-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast Carrier Dynamics in the Large Magnetoresistance Material WTe$_{2}$
利用超快光抽运-探测光谱技术跟踪大磁电阻材料WTe $_{2}$中载流子的动力学行为。我们的实验揭示了一个快速的弛豫过程发生在亚皮秒的时间尺度上，这是由电子-声子热化，使我们能够提取的电子-声子耦合常数。在$\sim$ 5-15皮秒的时间尺度上发生的另外的较慢的弛豫过程归因于声子辅助的电子-空穴复合。随着温度从300 K降低，由于声子数量的减少，控制该过程的时间尺度增加。然而，低于$\sim$ 50 K时，复合时间的异常减少，这很可能是由于电子结构的变化，该变化与在该材料中观察到的大磁阻有关。
2015-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature-dependent electron-phonon coupling in La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ probed by femtosecond X-ray diffraction
电子-声子耦合参数的强度及其在整个固体相图中的演变通常决定了诸如超导性、电荷和自旋密度波等现象。它的实验测定依赖于区分热激活声子和导带电子发射的声子的能力，这可以通过超快技术以一种优雅的方式实现。将电子从失去平衡的晶格子系统中分离出来，我们通过飞秒X射线衍射在$x$ =0.1和0.21的La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$单晶中监测瞬态晶格温度来探测它们的再平衡。实验得到的电子-声子耦合的温度依赖性，并显示出类似的趋势是从\textit{ab-initio}计算的形状的费米能量附近的电子态密度的预期。这项研究证明了能带效应在固体，特别是超导体中电子-晶格相互作用中的重要作用。
2014-01-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ultrafast quasiparticle relaxation dynamics in normal metals and heavy fermion materials
我们提出了一个详细的理论研究的超快准粒子弛豫动力学观察正常金属和重费米子材料的飞秒时间分辨光泵浦探测光谱。对于正常金属，非热电子分布在低温下产生与温度（T）无关的电子-声子弛豫时间，这与双温模型预测的T^{-3}发散行为相反。对于重费米子化合物，我们发现在费米能附近的态密度峰内的重电子的电子-声子散射的阻挡是解释电子-声子弛豫时间在近藤温度以下快速增加的关键。我们提出的假设，较低的费米速度相比，声速提供了一个自然的阻塞机制，由于能量和动量守恒定律。
2004-02-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
