Photo-generated charge-transfer excitons in NiO revealed by ultrafast time-resolved resonant inelastic x-ray scattering
本研究利用时间分辨RIXS揭示NiO中紫外光激发产生的电荷转移激子以约2皮秒衰减，确立该技术为研究凝聚态瞬态现象的有力工具。
2025-04-23 cond-mat.str-el
Theory for Time-Resolved Resonant Inelastic X-ray Scattering
材料的时间分辨测量提供了大量的准粒子动力学信息，几十年来一直是光学研究的焦点。在本文中，我们发展了一个理论，明确评估时间分辨共振非弹性X射线散射（tr-RIXS）。我们将该理论应用到一个非相互作用的电子系统，揭示了粒子-空穴谱及其在泵浦脉冲过程中的演化。在高频泵浦下，谱的频率和振幅依赖性分析与稳态假设和Floquet激励吻合得很好。当泵浦频率较低时，光谱提取动量空间中粒子-空穴连续体的实时动态。这些结果验证了我们理论的正确性，并展示了tr-RIXS可以揭示的物理问题的广度。
2019-03-15 cond-mat.other cond-mat.str-el
A set-up for Hard X-ray Time-resolved Resonant Inelastic X-ray Scattering at SwissFEL
本文介绍SwissFEL Bernina光束线的时间分辨硬X射线RIXS装置，并以α-Li₂IrO₃验证其约180 meV分辨率及捕捉光诱导位间跃迁调制的能力。
2023-12-15 cond-mat.str-el
Momentum-resolved charge excitations in high-Tc cuprates studied by resonant inelastic x-ray scattering
本文报道了高Tc铜氧化物的K边共振非弹性X射线散射（RIXS）研究。从母体莫特绝缘体到载流子掺杂超导体，研究了CuO 2平面上的动量分辨电荷激发。发现未掺杂绝缘体中的Mott间隙激发通常沿[pi，pi]方向比沿[pi，0]方向表现出更大的色散。另一方面，共振条件显示出材料依赖性。在空穴掺杂时，莫特能隙激发的色散变弱，同时带内激发在能隙下方以连续强度出现。在电子掺杂的情况下，莫特间隙激发是突出的区域中心和色散带内激发观察到在有限的动量转移。
2007-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unraveling the Nature of Charge Excitations in La$_2$CuO$_4$ with Momentum-Resolved Cu $K$-edge Resonant Inelastic X-ray Scattering
精确对角化模型计算的结果揭示了与不同的拉曼损耗峰在铜$K$ -边缘共振非弹性X射线散射（RIXS）从La $_{2}$ CuO $_{4}$的状态的轨道特性。该模型包括必要的电子轨道，以突出非本地张-赖斯单线态，电荷转移和$d$ - $d$激发，以及顶端氧2 $p_z$字符的状态。这些激发的分散体进行了讨论，共振最终状态波函数映射的前景。一个良好的协议与实验强调了大量的多轨道字符的RIXS公司在能量转移范围1-6 eV。
2010-10-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Real space Green's function approach to angle resolved resonant photoemission: spin polarization and circular dichroism in itinerant magnets
基于实空间多重散射格林函数方法，提出了磁性表面自旋和角度分辨共振光电发射的第一性原理方法。将其应用于Fe（010）价带光电子发射，在Fe L3吸收边附近用圆偏振X射线激发。当光子能量被扫过Fe 2 p-3d共振时，价带谱在绝对和相对峰强度、自旋偏振度和光偏振依赖性方面被强烈修改。自旋极化谱中的新峰被确定为自旋翻转跃迁引起的自旋混合芯孔的交换衰变。通过与单原子和能带结构数据的比较，表明原子内散射和多次散射效应对光谱都有很大的影响。我们展示了如何链接到不同的轨道对称性的状态在d带的不同功能不同的共振效应增强。分析了不同几何形状光入射和电子发射方向下圆二色性和自旋极化的出现和起源，为今后的实验提供了指导。
2013-09-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Structure and Resonant Circular Dichroism of La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$ from Soft X-ray Angle-Resolved Photoemission
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）；DESY（德国电子同步辐射中心）；Christian-Albrechts-Universität zu Kiel（基尔大学）
通过软X射线角分辨光电子能谱研究La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$的电子结构与共振圆二色性，结合ARPES的动量和自旋选择性及X射线磁圆二色性，探索其非常规磁性特性。
2026-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Witnessing Light-Driven Entanglement using Time-Resolved Resonant Inelastic X-Ray Scattering
提出利用时间分辨共振非弹性X射线散射量化量子材料瞬态的量子Fisher信息和纠缠深度，以扩展Hubbard模型验证效率并预测光增强多体纠缠，为实验观测和控制光驱动纠缠奠定基础。
2023-06-26 cond-mat.str-el quant-ph
Bulk-Sensitive Spin-Resolved Resonant Electron Energy-Loss Spectroscopy (SR-rEELS): Observation of Element- and Spin-Selective Bulk Plasmons
本文开发了0.3–1.5 keV初级能量的自旋分辨共振电子能量损失谱（SR-rEELS），利用GaAs/GaAsP应变超晶格光电阴极实现约100 meV能量分辨率，可观测元素和自旋选择性体等离激元，为元激发研究提供新手段。
2021-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.ins-det
Photoinduced Transient States of Antiferromagnetic Orderings in La${}_{1/3}$Sr${}_{2/3}$FeO${}_{3}$ and SrFeO${}_{3}$ Thin Films Observed through Time-resolved Resonant Soft X-ray Scattering
本文研究了反铁磁钙钛矿中磁相互作用与光生动力学之间的关系。在La ${}_{1/3}$ Sr ${}_{2/3}$ FeO ${}_{3}$薄膜中，相称的自旋有序伴随着电荷反对称，而SrFeO ${}_{3}$薄膜由于与La ${}_{1/3}$ Sr ${}_{2/3}$ FeO ${}_{3}$相比增加的铁磁耦合而显示不相称的螺旋反铁磁自旋有序。为了理解这些材料中的光致自旋动力学，我们通过时间分辨共振软X射线散射研究了自旋有序。在La ${}_{1/3}$ Sr ${}_{2/3}$ FeO ${}_{3}$中，观察到Fe原子间的电荷转移引起的磁有序在130 fs以内的非热过程的超快淬灭.我们比较了SrFeO ${}_{3}$的螺旋磁有序的光诱导动力学。我们发现，通过光诱导电荷转移的磁耦合的变化可以提供一个更有效的通道的自旋序操纵。
2021-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonant Raman scattering by elementary electronic excitations in semiconductor structures
我们定量地解释了为什么共振拉曼散射光谱，一个广泛使用的实验工具，在研究掺杂的低维半导体纳米结构中的基本电子激发，总是产生一个可观察到的峰在所谓的“单粒子”激发，虽然标准理论预测，应该没有这样的单粒子峰的拉曼光谱。这样，我们就解决了一个25年前的实验难题。
1999-06-18 cond-mat.str-el
Time-resolved resonant elastic soft X-ray scattering at Pohang Accelerator Laboratory X-ray Free Electron Laser
共振弹性X射线散射已被广泛用于探索复杂的电子有序现象，如电荷，自旋和轨道顺序，特别是在强关联的电子系统。此外，泵浦-探测X射线散射的最新发展使我们能够扩展这种顺序的时间动力学的调查。本文介绍了浦项加速器实验室X射线自由电子激光（PAL-XFEL）研制的一种新的时间分辨共振软X射线散射（tr-RSXS）终端站。该终端站具有作为泵浦源的光学激光器（波长为800 nm加上谐波）。根据调试结果，PAL-XFEL的tr-RSXS可以提供时间分辨率约为100 fs的软X射线探针（400-1300 eV），无需抖动校正。作为一个例子，在高温铜氧化物超导体上的电荷密度波的时间动力学演示。
2020-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.ins-det
Observation by resonant angle-resolved photoemission of a critical thickness for 2-dimensional electron gas formation in SrTiO$_3$ embedded in GdTiO$_3$
在一定的层厚条件下，多层样品中GdTiO $_3$（GTO）和SrTiO $_3$（STO）之间的界面形成了具有高迁移率和铁磁性的二维电子气（2DEG）。在此，我们研究了在（001）（LaAlO $_3$）$_{0.3}$（Sr $_2$ AlTaO $_6$）$_{0.7}$（LSAT）上生长的形式为[2 nm GTO/1.0或1.5单位晶胞STO/10 nm GTO]的两个三层样品，STO层厚度处于所建议的2DEG形成的临界厚度。我们已经研究了这些与钛共振角分辨（ARPES）和角度积分光电发射，并发现与2DEG相关的光谱中的光谱特征存在于1.5晶胞样品，但不是在1.0晶胞样品。我们还观察到通过核心水平的光谱在Ti和Sr的附加状态，与强度的低结合能状态的Sr与外观的2DEG，我们建议它有一个起源在最终状态的核心孔屏蔽。
2015-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Depth-resolved resonant inelastic x-ray scattering at a superconductor/half-metallic ferromagnet interface through standing-wave excitation
我们证明，结合驻波（SW）激发与共振非弹性X射线散射（RIXS）可以导致深度分辨率和界面灵敏度研究相关的氧化物异质结构中的轨道和磁激发。SW-RIXS已应用于超导体La $_{1.85}$ Sr $_{0.15}$ CuO $_{4}$（LSCO）和半金属铁磁体La $_{0.67}$ Sr $_{0.33}$ MnO $_{3}$（LSMO）组成的多层异质结构。在这些LSCO/LSMO多层膜中发现了容易观察到的SW对RIXS激发的影响。此外，我们观察到不同的深度分布的RIXS激发。磁激发被发现来自LSCO/LSMO界面，也有一个建议，其中一个dd激发来自接口。相关氧化物和其他多层异质结构的SW-RIXS测量应提供关于其轨道和磁激发的独特层分辨见解，以及RIXS理论专门处理界面效应的挑战。
2018-12-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Simulation of time-dependent resonant inelastic X-ray scattering using non-equilibrium dynamical mean-field theory
我们开发了一个框架，以评估与时间相关的共振非弹性X射线散射（RIXS）信号与使用非平衡动力学平均场论模拟。该方法是基于一个时间相关的杂质模型，明确纳入探测脉冲的解决方案。它避免了计算四点关联函数的需要，并且原则上可以与不同的杂质求解器相结合。这为研究多轨道系统中的时间分辨RIXS过程开辟了一条道路。该方法的例子与熔化莫特反铁磁体的RIXS信号的研究。
2020-12-21 cond-mat.str-el
Spin-dependence of Ce $4f$ hybridization in magnetically ordered systems: A spin-resolved photoemission study of Ce/Fe(110)
自旋和角度分辨共振（Ce $4d\to4f$）光电子能谱显示了Ce/Fe（110）单层膜的费米能级峰强度随自旋的变化。这表明$4f$杂化的自旋依赖性，因此，$4f$占有率和局部矩。在周期性Anderson模型的框架下，通过$4f$电子跳跃进入交换分裂Fe 3d衍生带，在表面布里渊区的$\barΓ$点周围的费米能处形成自旋带隙，描述了这种现象.
2007-04-10 cond-mat.str-el
Direct observation of quasi-particle band in CeIrIn$_5$: Angle-resolved photoemission spectroscopy study
我们对重费米子超导体CeIrIn $_5$进行了高分辨角分辨Ce 4 $d-4f$共振光电子能谱实验。我们在Ce 4 $f$的共振谱中观察到一个能量色散为$\sim 30$ meV的准粒子带.结果表明，虽然$f$的4个谱线主要是局域/关联特征，但小的巡游成分是该化合物超导电性的主要原因。
2006-02-13 cond-mat.str-el
Polarization resolved Cu $L_3$-edge resonant inelastic x-ray scattering of orbital and spin excitations in NdBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-δ}$
高分辨率共振非弹性X射线散射（RIXS）已被证明在确定铜氧化物的晶场和自旋激发方面特别有效。它的力量在于大的Cu $L_{3}$共振和散射截面非常接近单离子模型预测的事实，无论是在绝缘母体化合物和超导掺杂材料。然而，随着（空穴）掺杂，光谱变得越来越宽，因此即使在实验上可实现的最高能量分辨率下，解析和分配光谱特征也被证明是具有挑战性的。在这里，我们已经克服了这一限制，通过测量完整的偏振依赖性的RIXS光谱的功能的动量转移和掺杂的NdBa $_{2}$铜$_{3}$ O $_{7-δ}$薄膜。除了确认以前的分配$dd$和自旋激发（磁振子，双磁振子）在反铁磁绝缘母体化合物，我们毫不含糊地挑选出实际的自旋翻转贡献在所有掺杂。我们还表明，软化的$dd$激发主要是由于$xy$峰的位移，以降低能量损失。这些结果提供了一个明确的评估的RIXS光谱的铜酸盐，并证明，RIXS测量与全偏振控制实际上是可行的和高度翔实的。
2019-02-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic excitation spectrum of Na2IrO3 probed with resonant inelastic x-ray scattering
用共振非弹性X射线散射（RIXS）研究了Na_2 IrO_3的低能激发。可以分辨出一个磁激发分支，其色散在Γ点处达到约35 meV的最大能量。激发能的动量依赖性沿Γ-X方向比沿Γ-Y方向大得多。观测到的色散关系与最近基于Heisenberg-Kitaev模型的理论预测一致。在高温下，我们发现大的贡献晶格振动模式，我们的RIXS光谱，这表明一个强大的电子晶格耦合是存在于Na 2 IrO 3。
2013-04-16 cond-mat.str-el
Multi-spinon and holon excitations probed by resonant inelastic x-ray scattering on doped one-dimensional antiferromagnets
在氧$K$边缘的共振非弹性X射线散射（RIXS）最近访问了一维反铁磁体（1D-AFM）\sco中的多自旋子激发，其中四自旋子激发从两自旋子连续体中分离出来。因此，这项技术提供了新的机会，研究在掺杂的一维原子力显微镜的分形准粒子激发。为此，我们进行了掺杂$t$模型的精确对角化研究，并提供了对掺杂1D-AFM的氧$K$边缘RIXS实验的预测。我们发现，RIXS光谱是丰富的，包含不同的两个和四个自旋激发，色散（反）holon激发，以及它们的组合。我们的研究结果突出了RIXS如何补充非弹性中子散射实验通过访问额外的电荷和自旋分量的分馏准粒子。
2018-03-05 cond-mat.str-el
Resonant soft x-ray scattering, stripe order, and the electron spectral function in cuprates
本文综述了利用共振软X射线散射（RSXS）研究铜氧化物超导体及相关材料中的条纹状现象的现状。RSXS是一种强关联电子系统的弹性动量分辨价带探针。本文综述了自旋梯材料中维格纳晶化的RSXS研究、214相镍酸盐、214相铜酸盐及其他体系中条纹有序的RSXS研究。RSXS中的一个主要突出问题涉及其与更成熟的价带探针的关系，即角分辨光电发射（ARPES）和扫描隧道显微镜（STM）。这些技术被广泛理解为测量单电子光谱函数，但RSXS和光谱函数之间的关系迄今尚不清楚。使用物理参数，适用于在氧$K$边缘，我们表明，RSXS措施的平方模量的高级版本的格林函数测量STM。这表明，尽管RSXS是一个动量空间探测器，但它与STM的关系比与ARPES技术的关系更密切。最后，我们结束了RSXS最有前途的未来方向的一些讨论。我们将认为，最有前途的领域在于高磁场的研究，特别是在强关联异质结构的边缘状态，和超导铜氧化物的涡旋态，RSXS可能澄清最近的量子振荡实验中观察到的异常周期性。
2012-01-09 cond-mat.str-el
Determining the Short-Range Spin Correlations in Cuprate Chain Materials with Resonant Inelastic X-ray Scattering
本文报道了量子磁自旋链材料Li_2CuO_2和CuGeO_3的高分辨共振非弹性软X射线散射研究。通过将入射光子能量调谐到氧K边缘，对于两种材料，清楚地解决了约3.5eV能量损失的强激发。比较实验数据的多体计算，我们确定这种激发作为一个张赖斯单线态激子相邻的CuO 4-plaquettes。我们表明，这种高能量激子相关的非弹性散射的强烈的温度依赖性，使探测短程自旋相关的1毫电子伏的规模具有突出的灵敏度。
2012-11-08 cond-mat.str-el
The electronic structure of CeCoIn5 from angle-resolved photoemission spectroscopy II: Hybridization effects
用角分辨光电子能谱研究了重费米子超导体CeCoIn_5的低能电子结构。我们专注于突出的准二维费米表面片的布里渊区的角落处的色散和峰宽作为温度的函数沿一定的k-方向与光子能量的hn = 100 eV。我们发现费米矢量的微小变化和异常的峰宽加宽时，费米能量的接近。此外，我们进行了共振ARPES实验与hn = 121 eV。一个平坦的f-衍生带观察到一个明显的温度依赖性和k-依赖的光谱权重。这些结果，包括非共振和共振测量，适合定性的两个层次的混合模型来自周期性安德森模型。
2009-02-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
An angle-resolved soft x-ray spectroscopy study of the electronic states of single crystal MgB2
角分辨软X射线测量在单晶MgB 2的硼K-边缘提供了新的见解B-2 p的局部密度的未占和占带状态。吸收随激发X射线入射角的强烈变化允许硼平面中的σ态和垂直于该平面的π态的贡献的清楚分离。与理论的仔细比较精确地确定了导带中选定的临界$k$点的能量。在15度入射角下的共振非弹性X射线发射显示出在费米能级的约0.5eV内的发射光谱的大的增强，其在45度下不存在并且在60度下大大降低。我们的结论是，从共振非弹性X射线散射（RIXS）过程中转移的动量耦合的费米能级的空和填充状态。
2003-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Determining the Electron-Phonon Coupling Strength in Correlated Electron Systems from Resonant Inelastic X-ray Scattering
我们表明，高分辨率共振非弹性X射线散射（RIXS）提供了直接的，元素特定的和动量分辨的电子-声子（e-p）耦合强度的信息。我们的理论分析表明，e-p耦合可以从RIXS谱中提取通过确定的微分声子散射截面。另一种提取耦合的非常直接的方法是使用一个和两个声子的损失比，这取决于e-p耦合强度和芯-空穴寿命。这允许在绝对能量标度上测量e-p耦合。
2010-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonant Inelastic X-ray Scattering (RIXS) Spectra for Ladder Cuprates
梯状化合物Sr $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$作为超导铜氧化物的准一维类似物和当Sr被Ca取代时作为其自身的超导体都是令人感兴趣的。为了模拟该化合物的共振非弹性X射线散射（RIXS）谱，我们研究了较简单的SrCu $_{2}$ O $_{3}$体系，该体系的晶体结构包含非常相似的梯形平面。我们用只含Cu的两带紧束缚模型近似计算了SrCu $_{2}$ O $_{3}$的LDA色散.强关联效应被纳入反铁磁基态的假设。角分辨光电子能谱（ARPES）和RIXS的梯形化合物的数据被发现是在合理的符合我们的理论预测。
2008-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing light-driven quantum materials with ultrafast resonant inelastic X-ray scattering
超快光脉冲是控制量子材料和引发新型光致相变的重要工具。了解这些动力学现象需要一个对自旋、电荷和轨道自由度敏感的探针。时间分辨共振非弹性X射线散射（trRIXS）是一种新兴的光谱方法，它通过提供前所未有的光激发固体的有限动量波动光谱来响应这一需求。在这方面，我们简要回顾了最先进的trRIXS实验凝聚态系统，以及最近的理论进展。然后，我们描述了未来的研究机会的背景下，光控制的量子物质。
2020-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evidence for Dynamic Phase Separation and High Energy Spin Dynamics in underdoped La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$ from Resonant Inelastic X-Ray Scattering
利用动量分辨共振非弹性X射线散射（RIXS）方法研究了La $_2$ CuO $_4$（LCO）和欠掺杂La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$（LSCO）在Cu $L_3$边缘的集体磁模.在LCO中，RIXS测量的单磁振子色散与中子非弹性散射测量的结果一致。对于LSCO的自旋动力学表明一个分支分散高达$\sim$ 400 meV共存的分支在较低的能量。到目前为止，只有后者被中子观察到，被认为是掺杂铜酸盐的关键特征。高能分支的存在表明LSCO处于动态非均匀自旋态。
2009-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Large magnetic circular dichroism in resonant inelastic x-ray scattering at the Mn L-edge of Mn-Zn ferrite
本文报道了圆偏振X射线激发的Mn-Zn铁氧体在Mn L2，3-共振下的共振非弹性X射线散射（RIXS）。我们表明，晶场激发，如预期的本地化系统，占主导地位的RIXS光谱，因此其二向色性不对称性不能解释的自旋分辨的部分态密度，这一直是RIXS二向色性的标准方法。我们观察到大的二向色RIXS在L2共振，我们归因于在绝缘锰铁氧体的金属芯孔屏蔽的情况下。另一方面，减少L3-RIXS二向色性被解释为更长的散射时间的效果，使自旋晶格芯孔弛豫通过磁振子和声子发生在飞秒时间尺度上。
2011-12-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiphase Oscillations in the Time-Resolved Spin Structure Factor of a Photoexcited Mott Insulator
受光激发反铁磁莫特绝缘体中时间分辨共振非弹性x射线散射（TRRIXS）最新发展的启发，我们数值研究了正方形晶格上半填充哈伯德模型中动量相关的瞬态自旋动力学。在关闭泵浦光子脉冲后，反铁磁莫特绝缘体中动态自旋结构因子的强度随时间振荡，其频率由两个磁振子的能量决定。我们发现，在两个正交的动量方向，平行和垂直于泵脉冲的电场之间的振荡的反相行为。相位差来自双磁振子激发的$B_{1g}$通道。当TRRIXS实验的时间分辨率将提高一个数量级以上时，观察反相振荡将是一个很大的挑战。
2021-03-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
k-Resolved electronic structure of buried heterostructure and impurity systems by soft-X-ray ARPES
角分辨光电子能谱学（ARPES）是研究固体电子结构的主要实验工具。软X射线ARPES（SX-ARPES），在光子能量范围约1 keV，受益于增强探测深度相比，传统的VUV范围的ARPES，和元素/化学状态的特异性实现与共振光电发射。这些优点使得SX-ARPES非常适合于掩埋异质结构和杂质系统，这是当前和未来电子学的核心。这些应用程序在这里说明了一些开创性的结果，包括埋量子阱状态在半导体和氧化物异质结构，玻色子耦合严重影响电子输运，磁性杂质在稀磁半导体和拓扑材料等高光子通量和检测效率是至关重要的推动SX-ARPES实验，这些最光子饥饿的情况下。
2019-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
