Ultrafast dynamics of local charge order in a THz-induced metastable quantum state
Fritz Haber Institute of the Max Planck Society（马克斯·普朗克学会弗里茨·哈伯研究所）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所）
利用太赫兹扫描隧道显微镜，在层状电荷密度波材料1T-TaS2中，局域分辨了THz诱导亚稳态中的相干集体动力学，发现了新的振动模式并揭示了层间堆叠构型在光致相超快动力学中的作用。
2026-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast quantum dynamics in $\mathbf{\mathrm{SrTiO_3}}$ under impulsive THz radiation
本研究利用第一性原理机器学习方法揭示了 $\mathrm{SrTiO_3}$ 在 THz 激光泵浦下的原子核量子动力学，阐明了声子上转换机制与非平衡运动寿命，并建立了无经验输入的光激发量子动力学模拟框架。
2024-08-22 cond-mat.mtrl-sci
Spin injection efficiency at metallic interfaces probed by THz emission spectroscopy
太赫兹（THz）自旋-电荷转换已经成为产生THz脉冲的一个越来越重要的过程，并作为探测磁界面处超快自旋相互作用的工具。然而，它与传统的稳态铁磁共振技术的关系却知之甚少。在这里，我们调查纳米三层的Co/X/Pt（X=Ti，Au或Au 0：85 W 0：15）作为“X”层厚度的函数，其中由逆自旋霍尔效应产生的太赫兹发射相比，吉尔伯特阻尼的铁磁共振。通过插入的“X”层，我们表明，注入非磁性层的超快自旋电流定义了一个直接的自旋电导，而吉尔伯特阻尼导致一个有效的自旋混合电导的三层。重要的是，我们表明，这两个参数是相互连接的，自旋记忆损失可以通过一个有效的哈密顿与Rashba字段建模。这项工作突出了磁路概念可以成功地扩展到超快自旋电子器件，以及通过超快THz光谱和稳态技术之间的互补性增强对自旋电荷转换过程的理解。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Light-Driven Ultrafast Control of Time-Reversal Symmetry in SrTiO3
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Emory University（埃默里大学）；University of Minnesota−Twin Cities（明尼苏达大学双城分校）；Hankuk University of Foreign Studies（韩国外国语大学）
本研究利用非共振椭圆偏振太赫兹脉冲在SrTiO3中实现时间反演对称性的超快破缺，通过SHG偏振测量验证了磁性对称性降低，为氧化物中超快对称性调控开辟了新途径。
2026-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Terahertz Photoconductivity and Near-Field Imaging of Nanoscale Inhomogeneities in Multilayer Epitaxial Graphene Nanoribbons
FZU - Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Faculty of Mathematics and Physics, Charles University（查理大学数学与物理学院）
研究通过太赫兹光谱揭示多层外延石墨烯纳米条带中纳尺度不均匀性的电导特性及光电响应，发现准中性层具有高载流子迁移率和强正光电导率。
2026-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Colossal terahertz emission with ultrafast tunability based on van der Waals ferroelectric NbOI$_2$
本文发现范德华铁电半导体NbOI$_2$具有比ZnTe高一个数量级的太赫兹发射效率，并揭示了其与铁电极化相关的机制，同时演示了双泵浦方案下的超快相干调控，为高性能太赫兹器件奠定基础。
2024-12-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Influence of surface passivation on ultrafast carrier dynamics and terahertz radiation generation in GaAs
利用太赫兹（THz）发射光谱和光泵THz探测光谱研究了（NH4）2S钝化GaAs表面附近光激发电子的载流子动力学。太赫兹发射光谱测量，加上太赫兹发射的蒙特卡罗模拟，揭示了钝化后的GaAs表面电场反转。光激发电子的电导率通过光泵太赫兹探测光谱测定，并发现钝化后加倍。这些实验表明，钝化显着降低GaAs的表面态密度和表面复合速度。最后，我们已经证明，钝化导致光电导开关太赫兹发射器辐射的功率增强，从而显示表面化学对超快太赫兹光子器件性能的重要影响。
2006-10-20 cond-mat.mtrl-sci
A two-dimensional space-time terahertz memory in bulk SrTiO3
铁电材料提供了前所未有的超快响应，并且对于在电磁场影响下开发新的可极化介质具有极大的兴趣。最近的研究工作已经证明了光激发和强太赫兹（THz）脉冲在诱导极性顺序和揭示一个隐藏的相变在SrTiO 3（STO），分别的作用。在这里，我们表明，在室温下的STO晶体的表面作为超快传感器，使亚皮秒开关通过克尔效应和多ps记录的极性太赫兹强度的空间分辨率低于衍射极限，通过偶极排列弛豫。STO传感器实现的对比灵敏度和空间分辨率明显优于基于线性Pockels效应的当今近场THz传感器，更重要的是，它能够保持几皮秒的偏振，为构建超快时空THz存储器的新策略打开了大门。
2022-05-24 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Anisotropic ultrafast electron dynamics induced by high-field terahertz pulses in n-doped InGaAs
利用时间分辨太赫兹泵浦/太赫兹探测技术直接测量了n掺杂InGaAs半导体薄膜中电子的各向异性有效质量。一个微观理论是用来属性这种各向异性在太赫兹探测传输的导带的非抛物线性。自洽的光物质耦合的太赫兹响应显着的贡献。
2010-11-15 cond-mat.mtrl-sci
THz-driven ultrafast spin-lattice scattering in amorphous metallic ferromagnets
利用单周期太赫兹场和飞秒磁光克尔效应分别激发和探测两种不同晶格结构的薄膜铁磁体：晶态Fe和非晶态CoFeB的磁化动力学。我们观察到的Landau-Lifshitz扭矩磁化动力学在这两个系统中的可比幅度，但只有非晶样品显示超快退磁所造成的自旋晶格去极化的太赫兹诱导的超快自旋电流。定量建模表明，这种自旋晶格散射事件发生在类似的时间尺度比传统的自旋守恒电子散射（$\sim30$ fs）。这比光学激光诱导的退磁快得多。太赫兹电导率测量指向非晶CoFeB中的晶格无序的影响，作为增强的自旋-晶格散射的驱动力。
2016-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Optical pulse induced ultrafast antiferrodistortive transition in SrTiO3
利用飞秒光脉冲和时域布里渊散射，研究SrTiO3中反铁畸变相变的超快动力学，发现热驱动四方-立方转变及皮秒级可逆相变，归因于软光学模与氧八面体旋转的结构相似性，为信息处理和储能提供新途径。
2023-09-06 cond-mat.mtrl-sci
The terahertz frontier for ultrafast coherent magnetic switching: Terahertz-induced demagnetization in ferromagnets
非热相干磁旋进与超快退磁之间的跃迁频率可以说是当今磁学科学和技术中最需要解决的问题。到目前为止，它被认为是在太赫兹（THz）范围内。在这里，使用一个超强的低频太赫兹子弹，和薄的磁性层，我们报告的实验证据表明，完全相干的非热太赫兹磁开关可能永远无法达到传统的铁磁薄膜。在高激发强度下，虽然自旋仍然与THz磁场相干地旋进，但沉积的THz能量引发超快退磁并最终导致材料损伤。这一系列现象是同时发生的。报告的实验设定了根本性的限制，并对电子和磁系统之间的耦合以及超快时间尺度上相关的结构动力学提出了质疑。
2015-06-17 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ultrafast Demagnetization Governed by Spin Fluctuations in CaRuO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ Superlattice
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）
研究CaRuO3/SrTiO3超晶格中异常加速的退磁现象，通过结合三温度模型与自洽重整化理论，发现自旋涨落增强的电子-自旋散射顶点主导超快动力学，为设计可调谐超快自旋电子器件提供新范式。
2026-07-03 cond-mat.mtrl-sci
THz carrier dynamics in $SrTiO_{3}/LaTiO_{3}$ interface two-dimensional electron gases
Universität Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）；Center for Nanointegration (CENIDE)（纳米集成中心）；University of Maine（缅因大学）；Frontier Institute for Research in Sensor Technologies（传感器技术研究前沿研究所）；Yale University（耶鲁大学）；Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf（德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心）；U.S. Naval Research Laboratory（美国海军研究实验室）
针对复合氧化物界面二维电子气的硅基集成需求，结合太赫兹光谱实验与含Hubbard U的密度泛函理论计算，研究了Si(001)上STO/LTO/STO异质结的载流子动力学特性，获得了载流子浓度、迁移率、弛豫时间及有效质量等关键参数。
2025-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast THz probing of nonlocal orbital current in transverse multilayer metallic heterostructures
该研究利用飞秒光激发产生的太赫兹发射，探测金属多层异质结构中的非局域轨道电流及轨道—电荷电流转换，并通过温度依赖测量区分轨道与自旋贡献。
2023-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ultrafast x-ray diffraction probe of terahertz field-driven soft mode dynamics
我们使用超快X射线脉冲来表征SrTiO 3在强太赫兹（THz）场驱动下的晶格响应。我们观察到瞬态变化的衍射强度与延迟的发病相对于驱动场。傅里叶分析揭示了两个频率分量对应的两个最低能量区中心的光学模式在SrTiO 3。随着温度的降低，低频模式表现出明显的软化，而高频模式表现出轻微的温度依赖性。
2017-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Competing Lattice and Defect Dynamics Govern Terahertz-Induced Ferroelectricity in Quantum Paraelectric SrTiO$_3$
University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）；Institute of Electronic and Information Engineering, University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学电子信息工程学院）；Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Science（中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室）
本研究揭示了太赫兹脉冲通过竞争晶格和缺陷动力学诱导SrTiO₃中的瞬态铁电性，证实了缺陷介导的竞争在光诱导铁电性中的核心作用。
2025-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Terahertz radiation by ultrafast spontaneous polarization modulation in multiferroic BiFeO$_3$ thin films
利用飞秒激光脉冲对多铁性BiFeO $_3$薄膜中载流子激发的自发极化进行超快调制，从而产生太赫兹辐射.从BiFeO $_3$薄膜辐射的太赫兹脉冲被澄清，直接反映自发极化状态，引起的记忆效应在一个独特的风格，使太赫兹辐射，即使在零偏置电场。我们的研究结果的基础上，我们展示了潜在的方法，铁电非易失性随机存取存储器的非破坏性可读性和铁电畴成像显微镜使用太赫兹辐射作为一个敏感的探针。
2005-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast spin-to-charge conversions of antiferromagnetic (111)-oriented $\mathrm{L1_2}$-$\mathrm{Mn_3Ir}$
本研究利用THz时域光谱测量了坡莫合金/(111)取向$\mathrm{L1_2}$-$\mathrm{Mn_3Ir}$多层膜的THz发射，发现其自旋霍尔角在0.3-2.2 THz内约为0.035，展示了其作为自旋电子THz发射器的潜力。
2023-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast kinetics of the antiferromagnetic-ferromagnetic phase transition in FeRh
了解短程相互作用如何快速地建立长程序是凝聚态物理中最有趣的课题之一。FeRh是研究磁性中这个问题的测试样本，其中微观自旋-自旋交换相互作用最终负责铁磁或反铁磁宏观秩序。飞秒激光激发可以在反铁磁FeRh中诱导铁磁性，但这种转变的机制和动力学是激烈争论的话题。采用双泵浦太赫兹发射光谱，使我们能够显着增加瞬态太赫兹发射探针的时间检测窗口，而不会牺牲任何分辨率或灵敏度的损失。它使我们能够研究从飞秒到纳秒时间尺度的FeRh/Pt双层膜中的紧急铁磁性的动力学。我们的研究结果强烈建议的初始泵浦激发和太赫兹辐射的铁磁核的发射之间的潜伏期。
2021-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimentally Exploring the Interatomic Potential in a Ferroelectric Crystal via Optimal Ultrafast Lattice Control
我们提出了一个直接的比较共振太赫兹（THz）和非共振脉冲受激拉曼散射（ISRS）激发的声子极化激元在铁电锂离子。THz激发提供了选择性地仅将前向传播的声子-极化激元模式驱动到极高振幅的优点，而没有由于在拉曼激发中使用的高800 nm泵浦注量下的非线性过程而引起的复杂化。在峰-峰太赫兹电场强度超过1 MV/cm时，铁电晶格被驱动到非谐状态，从而允许实验确定势能面的形状。
2017-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Helicity-dependent Ultrafast Photocurrents in Weyl Magnet Mn$_3$Sn
本研究针对非共线反铁磁体Mn$_3$Sn开展光泵浦-太赫兹发射实验，发现其可作为偏振可控的太赫兹辐射源，并结合实验与对称性分析，用光子拖拽效应的光电流解释了该现象。
2023-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optimal Routes to Ultrafast Polarization Reversal in Ferroelectric LiNbO3
本研究通过冻结声子法建模LiNbO₃的太赫兹光致超快极化反转，发现7太赫兹软模直接激发比18太赫兹高频模式激发的永久极化反转效率更高，且非谐耦合对反转场强模拟结果影响显著。
2023-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic theory of ultrafast dynamics of carriers photoexcited by THz and near-infrared linearly-polarized laser pulses in graphene
通过求解微观动力学Bloch方程，研究了石墨烯中光激发载流子和非平衡声子的动力学行为。从激光场的泵浦和漂移效应以及相关的散射（包括库仑散射与动态屏蔽）明确包括在内。当抽运光子能量足够高时，漂移项的影响可以忽略不计，并且在所研究的线偏振激光脉冲中，在散射作用下建立了各向同性的热电子费米分布。然而，在具有低泵浦声子能量的情况下，漂移项是重要的，并且导致从电场到电子的净动量转移。由于这种净动量和占主导地位的库仑散射，漂移费米分布不同的静态电场下建立的被发现建立在几百飞秒。我们还表明，俄歇过程中只涉及密度矩阵的对角项的文献中调查的动态屏蔽是禁止的。然而，我们提出了一个俄歇过程涉及带间相干性，并表明它有助于载流子的动力学时，泵浦光子能量低。此外，还研究了线偏振光作用下动量各向异性分辨的热声子温度，揭示了其物理机制。
2013-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Terahertz-Field-Induced Ferroelectricity in Quantum Paraelectric SrTiO$_3$
“隐藏相”是物质的亚稳态集体状态，通常在平衡相图上无法访问。这些相可以在其他常规材料中拥有奇异的特性，因此可以实现新的功能和应用，但它们的发现和使用仍处于早期阶段。利用强太赫兹电场激发，我们表明，一个超快相变到一个隐藏的铁电相可以动态诱导的量子顺电SrTiO $_3$。晶体对称性的降低导致声子激发谱的急剧变化。我们的研究结果表明集体相干控制材料结构，其中一个单周期场驱动离子沿微观路径直接导致其位置在一个新的晶相上的超快时间尺度。
2018-12-27 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast spin-charge conversion at SnBi$_2$Te$_4$/Co topological insulator interfaces probed by terahertz emission spectroscopy
拓扑表面态自旋电荷转换是制备高效太赫兹自旋电子器件的最有前途的途径之一。在这里，THz产生通常主要通过SCC发生，SCC包括有效的动态自旋注入到自旋锁定TSS中。在这项工作中，我们证明了相当大的太赫兹发射从纳米厚的拓扑绝缘体（TI）/铁磁结-锡铋$_2$碲$_4$ /Co -专门设计，以避免体带交叉与TSS在费米能级，不像它的母体材料铋$_2$碲$_3$。太赫兹发射时域光谱（TDS）是用来指示TSS的SCC的贡献，通过调查TI的厚度和太赫兹发射的角度依赖性。这项工作说明了太赫兹发射TDS作为一个强大的工具旁边的角分辨光电子能谱（ARPES）方法来研究界面的TI/铁磁双层膜的自旋电子学性质。
2022-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Revealing the role of orbital magnetism in ultrafast laser-induced demagnetization in multisublattice metallic magnets by terahertz spectroscopy
采用THz辐射和瞬态磁光响应同时探测的方法，研究了具有面内磁各向异性的多亚晶格磁体NdFeCo和GdFeCo金属玻璃的超快激光诱导磁化动力学.一个令人满意的定量协议之间的动力学揭示这两种技术的帮助下获得GdFeCo。对于NdFeCo的太赫兹辐射揭示了更快的动态比磁光响应。这表明，除了自旋动力学的Fe超快激光激发触发更快的磁化动力学的Nd。
2014-12-17 cond-mat.mtrl-sci
Quantitative modeling of spintronic terahertz emission due to ultrafast spin transport
本文从麦克斯韦方程组出发，以Co/Pt为例定量建模超扩散自旋电流产生的太赫兹电场，并纳入探测器形状、自旋霍尔效应能量依赖性及激光脉宽等因素，揭示探测方法对识别发射特征的关键作用。
2024-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Sub 100-ps dynamics of the anomalous Hall effect at THz frequencies
本文报道了用太赫兹时域光谱技术测量的4f 3d金属合金中的反常霍尔效应。所观察到的太赫兹自旋相关的传输现象的强度是在良好的协议与预期的基础上电子输运测量。利用这种效应，我们成功地揭示了GdFeCo合金中伴随着亚100皮秒光致磁化反转的反常霍尔效应的超快动力学。实验表明，在太赫兹频率的自旋电子器件磁和超快控制电流的能力。
2016-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Coherent soft-mode phonon generation and detection in ultrathin SrTiO3 grown directly on silicon
在室温下对直接生长在Si上的SrTiO 3薄膜进行了时间分辨双色泵浦-探测偏振光谱研究，薄膜厚度从2 nm到7.8 nm。具有0.2太赫兹的特征频率的E软模脉冲产生和测量在这些相干应变的四相SrTiO 3薄膜。另一个过阻尼信号表明，双势阱之间的Ti离子可能弛豫跳跃。相干声子信号对泵浦和探测激光偏振的依赖性有助于识别声子模式。
2010-10-17 cond-mat.mtrl-sci
THz-Driven Coherent Magnetization Dynamics in a Labyrinth Domain State
本研究利用时间分辨共振磁散射揭示迷宫畴态中THz驱动的相干磁化动力学，发现时间相关阻尼决定振荡并给出翻转速度上限，且纳米畴结构基本保持稳定。
2023-12-05 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ultrafast coherent THz lattice dynamics coupled to spins in a van der Waals antiferromagnetic flake
利用飞秒激光脉冲在反铁磁范德华半导体FePS $_3$中触发相干太赫兹光晶格模。将380 nm厚的剥离薄片放置在衬底上，并研究了激光驱动的晶格和自旋动力学作为激发光子能量和样品温度的函数。泵浦-探测光谱测量表明，光致声子是由位移机制产生的。声子信号的幅度随着样品被加热到Néel温度而减小，并且随着发生到顺磁相的相变而消失。这一证据证实了激发晶格模式与长程磁序密切相关。因此，我们的工作揭示了一个路径走向飞秒相干操纵的磁晶各向异性的范德瓦尔斯反铁磁体。事实上，据报道，通过施加磁场的诱导声子模式通过基特尔机制与区域中心磁振子杂交。
2021-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast spin-currents and charge conversion at 3d-5d interfaces probed by time-domain terahertz spectroscopy
自旋电子结构被广泛研究其自旋轨道扭矩属性，所需的磁换向功能。这些材料目前的进展依赖于界面工程的自旋传输的优化。在这里，我们提出的超快自旋电荷转换现象的分析，在铁磁过渡金属界面，由于其逆自旋霍尔效应的性质。特别是Pt基体系的本征逆自旋霍尔效应和NiFe/Au：（W，Ta）双层膜中Au：W和Au：Ta的非本征逆自旋霍尔效应。的自旋-电荷转换探测的互补技术-超快太赫兹时域光谱在动态制度的太赫兹脉冲发射和铁磁共振自旋泵浦测量在GHz制度的稳定状态-以确定所发挥的作用的材料特性，结晶度，自旋传输在金属界面和自旋翻转率。这些测量结果显示了太赫兹时域光谱和铁磁自旋泵的自旋混合电导方面的不同的一组样品之间的对应关系。后一个量是一个关键参数，决定了自旋电子界面的太赫兹辐射强度。这是进一步支持的从头计算，模拟和分析的自旋扩散和自旋弛豫的载流子在时域中的多层膜内，允许确定的主要趋势和作用的自旋传输接口。这项工作表明，基于自旋的太赫兹发射的时域光谱是一种强大的技术，探测自旋动力学在活跃的自旋电子界面，并提取关键的材料特性的自旋电荷转换。
2020-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Terahertz-driven ultrafast dynamics of rare-earth nickelates by controlling only the charge degree of freedom
本文利用太赫兹脉冲仅驱动电荷自由度，在稀土镍酸盐中实现纯电子性、超快且局域的 Mott 绝缘体-金属转变，并揭示了绝缘态与金属态不同的电子弛豫路径，为高性能光电子器件应用提供新思路。
2025-01-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Broad-temperature-range ultrafast terahertz excitation of collective dynamics in polar skyrmions
利用强太赫兹脉冲将极性斯格明子相干驱动至具有瞬态宏观极化的隐藏相，并在4-470 K宽温区内实现超快相变，揭示了拓扑极性结构的集体动力学及其与极性相出现的关联。
2025-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Dynamic competition between phason and amplitudon observed by ultrafast multimodal scanning tunneling microscopy
Department of Physics, Grainger College of Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校格雷恩格工程学院物理系）；Department of Physics and Chemistry, Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST)（大邱庆北科学技术院物理化学系）；Department of Materials Science and Engineering, Grainger College of Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校格雷恩格工程学院材料科学与工程系）；Department of Physics, Boston College（波士顿学院物理系）
通过超快多模扫描隧道显微镜观测到相位振荡与振幅波之间的动态竞争，揭示了量子材料中集体激发的生成与灭绝机制。
2026-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast Photo-induced Phase Change in SnSe
McGill University（麦吉尔大学）；Northwestern University（西北大学）；Fuzhou University（福州大学）
该研究通过时间分辨多太赫兹光谱揭示了SnSe在1.55 eV光激发下的超快非热电子相变，表现为电荷局域化、双峰光电导上升及临界通量下带隙坍塌。
2024-02-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
THz lattice vibrations for active plasmonics with light: Ultrafast optical response in gold/telluride hybrid plasmonic crystals
固体中相干光学声子的激发为亚皮秒时间尺度上的光的超快调制提供了途径。在这里，我们报告的高效3.6太赫兹调制的光反射的混合金属/半导体等离子体激元晶体引起的晶格振动在几纳米厚的元素碲层。我们观察到，表面等离子体激元有助于显着的光诱导形成此薄层之间的界面碲基II-VI族半导体，如（镉，镁）碲或（镉，锰）碲，和一维金光栅。在泵浦-探测实验中，通过飞秒激光脉冲激发和探测$A_1$对称性的相干光学碲声子来监测界面成分的变化。等离子体光栅在半导体上的图案化增强了源自界面区域的瞬态信号。这允许监测层的形成和观察的声子频率的偏移所造成的限制的晶格振动在nm厚的隔离层。利用表面等离子体激元对相干光学声子的有效激发和检测可以通过信号强度对泵浦和探测脉冲的偏振及其光谱分布的依赖性来证明。
2015-11-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Ultrafast dynamics of coherent phonons and phonon-polaritons in lithium niobate crystals
利用反射泵浦-探测光谱技术研究了铌酸锂（LiNbO $_{3}$）晶体中相干声子和声子-极化激元的超快动力学行为。除了几个相干光学声子模式，电光采样测量探索的声子极化激元E模式的共存附近的3.8和14.9太赫兹，这与理论上的声子极化激元色散曲线相当吻合。我们还发现，相干光学声子与声子-极化激元之间存在一个时间滞后（$Δ$ t $\approx$ 0.2 ps），这是由声子-极化激元传播的耦合时间引起的。我们的研究结果提供了一个可能的应用铌酸锂$_{3}$的超快电光声子调制器的带宽大于10太赫兹。
2022-08-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ultrafast dephasing of coherent optical phonons in atomically controlled GeTe/Sb$_{2}$Te$_{3}$ superlattices
利用反射型泵浦探测技术研究了GeTe/Sb $_{2}$ Te $_{3}$超晶格中相干光学声子的飞秒动力学.时间分辨瞬态反射率（TR）结果表明，生长态SL在5.10 THz和3.78 THz处具有相干的A $_{1}$模，而退火态SL在3.68 THz处只具有A $_{1}$单模.退火SL中的A $_{1}$模的衰减速率与温度有很强的相关性，而生长SL中的衰减速率与温度无关。这一结果表明，非晶超晶格中的相干A $_{1}$声子的阻尼是由声子-缺陷（空位）散射而不是非谐声子-声子耦合决定的。
2015-03-20 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Complex THz and DC inverse spin Hall effect in YIG/Cu$_{1-x}$Ir$_{x}$ bilayers across a wide concentration range
我们测量了在很宽的Ir浓度范围内（$0.05 \leqslant x \leqslant 0.7$）的钇铁石榴石上的Cu $_{1-x}$ Ir $_{x}$薄膜的逆自旋霍尔效应。自旋电流是通过自旋塞贝克效应触发的，或者通过直流温度梯度，或者通过金属层的超快光学加热。自旋霍尔电流分别通过电接触或所发射的THz辐射的测量来检测。与这两种方法，我们揭示了相同的Ir浓度依赖性，遵循一个新的复杂的，非单调的行为相比，以前的研究。对于小的Ir浓度的信号最小值进行观察，而一个明显的最大值出现在附近的等原子组成。我们确定这种行为起源于不同的自旋霍尔机制的相互作用，以及在铜$_{1-x}$铱$_{x}$的综合自旋电流密度的浓度依赖性变化。DC和超快刺激所获得的一致结果表明，所研究的材料即使在超快时间尺度上也可以进行有效的自旋-电荷转换，从而使已建立的自旋电子测量方案能够转移到太赫兹范围内。
2017-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale Terahertz Conductivity and Ultrafast Dynamics of Terahertz Plasmons in Periodic Arrays of Epitaxial Graphene Nanoribbons
本文利用太赫兹光谱和扫描近场显微镜，研究了外延石墨烯纳米带中太赫兹等离子体的超快动力学，揭示了光激发后载流子温度在约7 ps内从超过5000 K降至晶格温度、迁移率基本不变，并发现缺陷势垒和边缘散射对载流子输运的影响。
2024-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Field-driven femtosecond magnetization dynamics induced by ultrastrong coupling to THz transients
利用飞秒激光控制超快磁化动力学在基础科学和工业上都引起了极大的兴趣，因为它有可能以前所未有的速度实现磁畴开关。在这里，我们报告的实验说明了超强的和完全相干的光物质耦合的高场单周期太赫兹瞬态的铁磁薄膜中的磁化矢量。我们可以想象磁化动力学，它发生在太赫兹激光周期的时间尺度上，比电子对外部磁场的自然进动响应快两个数量级，由拉莫尔频率给出。我们表明，对于一个特定的散射几何形状的强相干光耦合可以在一个重整化的朗道Lifshitz方程的框架内描述。除了从根本上对超快磁化动力学的新见解外，相干相互作用还允许检索复杂的时频磁特性，并指出数据存储技术中的新机会，以实现更高的存储速度。
2012-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Terahertz Probe of Transient Evolution of Charged and Neutral Phase of Photoexcited Electron-hole Gas in Monolayer Semiconductor
利用超快泵浦和太赫兹探测光谱研究了化学气相沉积法生长的单层MoS 2中光激发电子-空穴等离子体激子的动态形成及其随后的衰减动力学。根据光激发电子空穴态对太赫兹光子的不同响应和衰减寿命，分辨出不同的光激发电子空穴态。所观察到的瞬态THz传输可以与两个衰减分量相拟合：一个衰减寿命为20 ps的快分量，这归因于包括激子形成和随后的激子内弛豫的激子寿命;一个衰减寿命为几ns的极长的慢分量，这是由于局域激子态或首次发现的长寿命暗激子态。的弛豫动力学进一步验证了温度和泵浦能量密度依赖的衰减时间常数的研究。
2014-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast melting of charge-density wave fluctuations at room temperature in ${1T-TiSe_2}$ monitored under non-equilibrium conditions
该研究利用飞秒泵浦探测技术在室温下观测1T-TiSe₂的CDW振幅模，结合双泵浦实验证实其源于序参量涨落，且能在亚皮秒尺度被抑制，揭示了非平衡下CDW涨落的超快动力学行为。
2023-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast antiferromagnetic switching in NiO induced by spin transfer torques
NiO是一种典型的反铁磁体，其特征共振频率在太赫兹范围内。从原子自旋动力学模拟，考虑到NiO的晶体结构，特别是磁各向异性尊重其对称性，我们描述了反铁磁开关在太赫兹频率的自旋转移力矩机制。亚皮秒的S-状态之间的六个允许的稳定的自旋方向切换被发现合理实现的自旋电流，像激光诱导的超快退磁产生的。描述了一种用于六状态存储器的皮秒写入的简单过程，从而打开了将电子设备的当前逻辑加速几个数量级的可能性。
2020-09-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.comp-ph
Terahertz signatures of ultrafast Dirac fermion relaxation at the surface of topological insulators at room temperature
拓扑保护的表面态提供了丰富的物理和有前途的自旋电子学，光电和光子应用，需要正确理解其超快载流子动力学。在这里，我们调查这些动态的拓扑绝缘体（TI）的铋和锑的硫族化物的家庭，在那里我们隔离狄拉克费米子的响应在表面的散装载流子的响应相结合的光激发与带隙以下的太赫兹（THz）光子与TI样品具有不同的费米能级，包括一个样品的费米能级位于带隙内。我们确定明显更快的弛豫载流子的拓扑保护狄拉克表面状态（几百飞秒），相比散装载体（几皮秒）。与这种快速冷却动力学一致，我们观察到太赫兹谐波产生没有任何饱和效应，增加入射场，不像石墨烯表现出强饱和。这为提高THz非线性转换效率以及高带宽光电和自旋电子信息和通信应用开辟了有希望的途径。
2021-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Atomic and inter-atomic orbital magnetization induced in SrTiO$_3$ by chiral phonons
本文通过最小分子轨道模型揭示SrTiO3中手性声子诱导瞬态磁化的两种电子机制，为超快磁化控制和轨道电子学源发展提供理论依据。
2025-06-05 cond-mat.mtrl-sci
Terahertz magnon frequency comb
本文提出利用反铁磁体中自旋波与斯格明子的非线性三波混频生成太赫兹磁振子频率梳，将MFC工作频率扩展至太赫兹频段，为超快自旋电子器件和非线性磁振子学发展提供新途径。
2023-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Hot electron cooling in InSb probed by ultrafast time-resolved terahertz cyclotron resonance
在超快时间尺度上测量太赫兹（THz）电导率是观察光激发后半导体中电荷载流子动力学随时间变化的极好方法。然而，单独的电导率测量不能将电荷载流子复合的效应与有效质量变化分开，因为电荷冷却并经历电子能带结构的不同区域。在这里，我们提出了一种形式的时间分辨磁太赫兹光谱，使我们能够测量回旋有效质量的皮秒时间尺度。我们证明了这种技术，通过观察电子冷却技术显著的窄带隙半导体锑化铟（InSb）。在注入热电子后的前200 ps，电子有效质量从0.032 $m_\mathrm{e}$减小到0.017 $m_\mathrm{e}$.测量的电子有效质量InSb作为光注入的电子密度的函数同意以及从准粒子能带结构的从头计算的导带非抛物线的预测。
2021-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Néel-Vector Switching and THz Spin-Wave Excitation in Mn$_2$Au due to Femtosecond Spin-Transfer Torques
本文通过飞秒激光诱导的自旋极化热电子电流施加自旋转移力矩，在几皮秒内实现Mn$_2$Au的Néel矢量翻转，并激发高达数THz的自旋波，为反铁磁自旋电子器件的超快操控提供了新途径。
2023-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Domain-engineered ferroelectric BiFeO$_3$ thin films for efficient bias-free THz emission
本研究通过工程化铁电畴构型，证明多畴BiFeO$_3$薄膜可增强太赫兹发射，并揭示超快屏蔽为主要机制，为无偏置太赫兹源提供设计参数。
2026-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast terahertz field control of the emergent magnetic and electronic interactions at oxide interfaces
本研究利用强太赫兹电场脉冲调控LaNiO3/CaMnO3超晶格界面铁磁态，揭示亚皮秒电子响应、快速退磁及多皮秒磁动力学，为氧化物界面二维铁磁态的超快电控提供新途径。
2024-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strongly nonlinear antiferromagnetic dynamics in high magnetic fields
Radboud University（拉德堡德大学）；Kotel’nikov Institute of Radioengineering and Electronics, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院科捷利尼科夫无线电电子学研究所）；National Research University “Moscow Power Engineering Institute”（国立研究型莫斯科动力学院）；Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；High Field Magnet Laboratory (HFML – EMFL)（强磁场实验室（HFML-EMFL））；Saratov State University（萨马拉国立大学）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）
研究通过THz光和33T磁场调控NiO反铁磁体，展现大振幅非线性动力学，为超快反铁磁序共振切换奠定基础。
2022-11-01 cond-mat.mtrl-sci
