Photoinduced excitonic magnetism in a multiorbital Hubbard system
University of Fribourg(弗里堡大学)
本研究通过光掺杂半填充分系统,揭示了多轨道Hubbard系统中自旋三重态激子有序的非热态磁性相变机制。
2025-10-31 cond-mat.str-el
Photoinduced enhancement of bond-order in the one-dimensional extended Hubbard model
研究了强耦合区半满一维扩展哈伯德模型在瞬态激光脉冲驱动下的实时动力学行为。从一个广泛的制度显示的电荷密度波平衡,一个强大的光致间隙状态出现在光学电导率,取决于脉冲的参数。在这里,通过调整它的条件,我们最大限度地重叠的时间演化波函数与激发态显示难以捉摸的键序波这个模型。最后,我们在这种秩序的出现和上述能隙态的形成之间建立了明确的联系,表明可能观察到纯电子(即,与Peierls不稳定性无关)在涉及分子晶体的实验中的键序波。
2019-07-26 cond-mat.str-el
Photoinduced charge carrier dynamics in Hubbard two-leg ladders and chains
用含时Lanczos方法研究了超快光辐照下梯形和链状掺杂电子关联系统的载流子动力学。时间分辨的光学电导率和其他相关的量,包括双光子数,动能,和相互作用能的时间分布,进行了计算。两个竞争因素,可以影响瞬态载流子动力学被确定为热效应和电荷效应。我们表明,它们之间的相互作用的分析可以提供一个直观的方式来理解的数值结果和最近的光泵浦探测实验上的双腿梯形铜酸盐。
2019-01-11 cond-mat.str-el
Photoinduced enhancement of excitonic order in the two-orbital Hubbard model
本文采用正方晶格上的双轨道哈伯德模型研究了激子绝缘体中的光致动力学,其中激子的基态相由BCS-BEC交叉作为轨道间库仑相互作用的函数来表征.我们考虑的情况下,该命令有一个波矢量$Q=(0,0)$和光激发引入的偶极跃迁。在平均场近似下,当系统初始处于激子相的BEC制度时,光激发可以增强激子的有序性,而当系统初始处于BCS制度时,光激发可以降低激子的有序性。从动量分布函数和动量依赖的激子对凝聚的行为讨论了这种差异的原因。特别是,我们表明,激子对凝聚的阶段有一个重要的作用,在确定激子顺序是否增强或不。
2018-02-22 cond-mat.str-el
Photoinduced intradomain dynamics and nonthermal switching of metastable states in the one-dimensional extended Peierls-Hubbard model
采用精确对角化方法研究了四硫富瓦烯- $p$ -四氯苯醌体系光诱导相变初始阶段的微观动力学。我们首先证明了一维扩展Peierls-哈伯德模型具有一个中性相和一个离子相,中性相的离子性小,二聚作用可以忽略不计,离子相的离子性适中,二聚作用也可以忽略不计。除了这些阶段,我们发现了一个双电离阶段,我们称之为“偶极子”阶段具有较强的二聚。这些基态相位的特征在于各种序参量和Zak相位,这是相关的电子极化。我们进一步探讨了由短单周期光脉冲触发的三个阶段的微观动力学。电子序参量和晶格位移表明,中性-离子,离子-中性,和偶极-离子跃迁诱导。此外,在随时间变化的光谱密度和泵浦-探测电导率中观察到明显的光谱变化。光谱的详细分析表明,相干电荷转移弦的产生通过多光子吸收和激发态和亚稳态基态在新的晶格位置的超快动力学的关键作用。
2022-03-04 cond-mat.str-el
Photoinduced Pseudospin Polarization in a Three-Orbital Hubbard Model
在一个哈伯德模型的Kitaev自旋液体候选材料$α$ -RuCl $_3$与三个$t_{2g}$轨道每个Ru网站,我们计算光诱导动力学的基础上精确对角化方法和解释它们的帮助下,在量子Floquet理论的高频扩展。高频展开显示了在圆偏振光场的应用期间的两种类型的有效磁场。其中之一来源于自旋轨道耦合,并在蜂窝晶格。另一个是纯粹的动力学起源和垂直于晶格。前者的领域是反平行的两个网站内的一个单元格和旋转根据的动量分布的孔遵循光场。当光场较弱时,赝自旋动力学受前一场的支配;因此,赝自旋的平均值几乎为零。后者的领域是平行的两个网站内的一个单元格,并产生非零垂直分量的赝自旋时,光场是强的。数值计算得到的垂直分量是一致的,后者领域时,光场的频率远低于莫特间隙。讨论了最近在$α$ $_3$中观察到的逆法拉第效应的相关性.
2022-08-17 cond-mat.str-el
Photoinduced dynamics of excitonic order and Rabi oscillation in the two-orbital Hubbard model
我们研究了双轨道哈伯德模型中激子有序光诱导增强的条件,这在我们以前的工作[Phys. Rev. B 97,115105(2018)]中已经从理论上提出,并从拉比振荡的角度进行了分析。在平均场近似下,我们模拟了具有直接带隙的激子绝缘体的实时动力学,其中初始状态下的对凝聚具有BEC性质,光激发由电偶极跃迁引入。我们首先讨论了在原子极限下,我们的模型被简化为一个经历拉比振荡的二能级系统,使得对于单周期脉冲,光照射后的物理量基本上由拉比频率与泵浦光频率之比决定。然后,它表明,即使在非零的转移积分的情况下,每个单粒子状态表现出拉比振荡导致的激子阶的增强,这张照片举行。我们证明,电子-声子相互作用的影响不改变定性的结果。我们还研究了多体动力学的精确对角化方法对小集群,这强烈表明,我们的机制增强的激子顺序生存,即使考虑到量子涨落。
2020-07-30 cond-mat.str-el
Photoinduced prethermalization phenomena in correlated metals
研究了弱相互作用Hubbard系统在有限长脉冲电场泵浦后的预热化现象。我们把哈伯德相互作用的二阶,应用预热化范式与时间相关的相互作用协议,和电场强度超出线性秩序。观察到的吸收能量以及个人的预热化的动量占领数,我们归因于相互作用和电场的领先的二次订单与脉冲持续时间的标度行为。我们表明,一个显着的非热动量分布可以创建适当的共振频率的泵浦脉冲,并讨论如何区分它们的热状态。
2022-02-22 cond-mat.str-el
Photoinduced $η$-pairing correlation in the Hubbard ladder
本文利用精确对角化时间演化方法,研究了Hubbard阶梯模型中泵浦电场诱导的$η$配对关联,发现泵浦极化方向和链间耦合强度对配对诱导机制及特性具有显著影响。
2024-02-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Photoinduced Screening Breakdown Mediated by Plasmon Excitations and Potential Instabilities in the System
在这项工作中,我们估计等离子体介导的库仑势的光诱导屏蔽击穿的效果。与以前的研究相比,我们考虑了重正化逆电子介电常数的发散,这增强了库仑相互作用在更长的范围内的贡献。我们的工作表明,库仑势获得振荡项,这对于带电平面的情况下,可能会导致空间异质结构。在共振的情况下($ω_p = Ω$),光致库仑相互作用变得有吸引力的小值的动量。这种库仑相互作用重整化可能会导致电子系统的不稳定性,例如超导性和/或电荷密度波。我们发现了电子耦合常数的可能发散,并讨论了一种基于电子-电子相互作用通过等离子体激元振荡电场重整化的潜在的新的超导机制。我们还简要地讨论了可能的光致$ε$近零条件。
2018-11-16 cond-mat.str-el
Photoinduced $η$ Pairing in the Hubbard Model
采用无偏数值方法,我们表明,即使在哈伯德模型的莫特绝缘体中,脉冲辐照也能诱导非常规的超导性。在光激发态中发现的超导性是由于$η$配对机制,其特征在于非对角长程相关中的交错对密度波振荡,并且在基态相图中不存在;即,它既不是由哈伯德模型的有效相互作用的变化引起的,也不是由简单的光载流子掺杂引起的。由于选择规则,我们表明,非线性光学响应是必不可少的,以增加的$η$对的数量,从而提高在光激发态的超导关联。我们的发现表明,非平衡多体动力学是一种替代途径,以获得一个新的异国情调的量子态,是不存在的基态相图,也提供了一种替代机制,提高超导性。
2019-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Real-time dynamics of the photoinduced topological state in organic conductor $α$-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$ under continuous-wave and pulse excitations
我们从理论上研究了最近用Floquet理论预测的有机导体$α$ -(BEDT-TTF)$_2$ I $_3$中光致拓扑相变到非平衡Floquet Chern绝缘体的实时动力学。利用紧束缚模型$α$ -(BEDT-TTF)$_2$ I $_3$,求解了含时薛定谔方程,得到了圆偏振光连续波和脉冲激发下的物理量随时间的演化.我们证明,对于连续波激发,陈数和霍尔电导率的时间曲线显示Floquet拓扑绝缘体的迹象。我们认为,霍尔电导率表现出一个缓慢的振荡,其频率对应于由Floquet带结构确定的光致直接间隙。在脉冲激发下,得到了瞬态激发谱,据此我们推测了脉冲辐照过程中Floquet带的形成和狄拉克点处的能隙开放。这种动态间隙的形成也表现为霍尔电导率的缓慢振荡分量;也就是说,它的频率随着时间的推移而增加,朝向脉冲峰值,在该脉冲峰值处,它几乎与光致直接间隙重合。实验结果的相关性进行了讨论。
2021-08-10 cond-mat.str-el
Photoinduced $η$-pairing at finite temperatures
本文用数值方法证明了半满费米哈伯德链在零温和有限温下的光诱导$η$ -配对。结合基于矩阵乘积状态的无限时变分块抽取技术和纯化方法得到的结果适用于热力学极限。通过Peierls相位对接的激光电场激发莫特绝缘体,我们跟踪相关多体系统的时间演化,并确定最佳参数集,其中$η$对关联函数的非局部部分在零和低温下的激光泵浦期间成为主导。这些相关性消失在较高的温度和脉冲照射后的长时间。在高激光频率的强库仑耦合制度,我们观察到的布里渊区边界对的剩余增强关联函数也在高温下,如果哈伯德相互作用是激光频率的倍数,这可以归因于增强的双重占用的虚拟Floquet状态。
2020-07-09 cond-mat.str-el
Interchain coupling effects on photoinduced phase transitions between neutral and ionic phases in an extended Hubbard model with alternating potentials and an electron-lattice coupling
在考虑电子-晶格耦合和交变电势的准一维扩展哈伯德模型中研究了混合堆电荷转移复合物链内电荷转移光激发引起的离子-中性和中性-离子相变动力学.对于链间耦合,我们使用以前估计TTF-CA(TTF=四硫富瓦烯,CA=四氯苯醌)的电子-电子相互作用。光激发由振荡电场的脉冲引入。电子部分采用含时Hartree-Fock近似,晶格部分采用经典近似。在离子-中性跃迁中,转移的电荷密度是光激发密度的强非线性函数,其特征在于存在阈值。与TTF-CA中的那些相当的大量链间耦合,在过渡期间的链间相关性是强的。即使通过减小电场的幅度延迟了附近链中的中性畴的成核,它们也同时生长。在链间耦合较弱的情况下,只有当电场的振幅较大时,生长过程才同相。因此,实验观察到的宏观中性离子域边界的相干运动被允许出现这种大量的链间耦合。相反,在中性到离子的转变中,转移的电荷密度几乎是光激发密度的线性函数。链间电子-电子相互作用使该函数略有非线性,但不合作的情况几乎没有变化,与实验结果一致。
2006-04-07 cond-mat.str-el
Photoinduced magnetic bound state in itinerant correlated electron system with spin-state degree of freedom
研究了具有自旋态自由度的关联电子系统的光激发态。我们从双轨道扩展的哈伯德模型出发,引入了两个轨道之间的能量差。利用双轨道哈伯德模型导出的有效模型哈密顿量,研究了光激发亚稳态.在相界附近的低自旋带绝缘体中,光辐照引起自旋态的变化。高自旋态是通过与光掺杂空穴载流子建立铁磁束缚态来稳定的。光学吸收发生在束缚态内部的成键轨道和反键轨道之间。利用含时平均场方法模拟了光激发态的时间演化。光掺杂电子和空穴的成对湮灭在低自旋带绝缘体中产生高自旋态。我们建议,这一过程是直接观察到的时间分辨光电发射实验。
2012-04-09 cond-mat.str-el
Photoinduced prethermal order parameter dynamics in the two-dimensional large-$N$ Hubbard-Heisenberg model
本文研究了有限脉冲电场驱动下二维关联电子模型中竞争有序相的微观动力学。为了超越平均场处理的电子相互作用,我们采用了一个大的$N$推广的哈伯德模型,并结合半经典费米子截断维格纳近似作为时间演化方法。这使我们能够计算退相校正的平均场动力学,并获得稳定的状态,我们解释为预热秩序。我们使用这个框架来模拟两个竞争相(键密度波和交错通量)之间的光诱导跃迁,并发现脉冲后的定态序参量值不是由吸收能量的量单独决定,而是明确地依赖于驱动频率和场方向。虽然两个预热阶段之间的过渡发生在类似的总能量在低和高频率的制度,我们确定了一个中频制度,它发生在最小的加热。
2022-09-14 cond-mat.str-el quant-ph
Photoinduced metallic properties of one-dimensional strongly correlated electron systems
研究了一维强关联电子系统的光致光学响应。用精确对角化方法计算了一维哈伯德模型中基态和光激发态的半填充态的电导率谱。研究发现,在莫特绝缘体相,光激发态具有大的光谱权重,包括光学带隙以下的Drude权重。因此,光学间隙上方的光谱权重大大减小。这些结果意味着金属态是由光激发引起的。光激发态和空穴掺杂态的比较表明,光激发态类似于化学掺杂。
2005-07-28 cond-mat.str-el
Anomalous suppression of photo-induced in-gap weight in the optical conductivity of a two-leg Hubbard ladder
本研究对比半填充双梯Hubbard梯子与一维扩展Hubbard链的脉冲激发光学响应,发现强单周期脉冲下前者光致隙内权重反常抑制为负,源于反映基态自旋单态二聚体关联的光致局域激子。
2023-07-05 cond-mat.str-el
Photoinduced $η$-pairing in One-dimensional Mott Insulators
利用矩阵乘积态表象中的密度矩阵重整化群方法,研究了半满Hubbard链中由$η$配对机制引起的光激发超导关联.我们估计的特征对关联函数,并验证我们的数值结果的准确性与精确的对角化小系统的数据进行比较。在强耦合区计算了最能增强$η$对关联的泵浦参数。对于这样的泵,我们探讨了准长程序的可能性。
2020-03-24 cond-mat.str-el
Photoinduced $η$ pairing in the Kondo lattice model
已有的理论研究表明,脉冲辐照哈伯德模型中的Mott绝缘态,由于产生了$η$对,可以引起超导关联的增强。在这里,我们表明,同样的机制可以应用到近藤晶格模型,重电子系统的有效模型,通过证明脉冲照射确实增强了$η$配对相关。在哈伯德模型的情况下,非线性光学过程是必不可少的,以增加光致$η$对的数量,从而增强超导关联。我们还发现了脉冲辐照后自旋动力学的扩散行为,表明$η$对数目的增加导致了近藤晶格模型中导带与局域自旋之间的退耦,这与光掺杂效应密不可分.
2020-05-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Photoinduced Dynamics of Commensurate Charge Density Wave in 1T-TaS$_{2}$ Based on Three-Orbital Hubbard Model
研究了超短激光脉冲驱动下层状化合物1 T-TaS $_{2}$的公度电荷密度波(CDW)相的电荷-晶格耦合动力学。为了描述其电子结构,我们采用了紧束缚模型,包括与CDW顺序相关的晶格畸变的影响。我们进一步添加现场库仑相互作用和再现的能隙在费米能级内的平均场分析。基于电子和晶格畸变的耦合运动方程,数值研究了超短激光脉冲驱动下电子的动力学行为。我们发现,在激光辐照过程中,CDW有序度降低甚至消失,而晶格畸变几乎被冻结。我们还发现,晶格运动设置在一个较长的时间尺度上,并导致进一步减少的CDW秩序,即使在激光照射后。
2018-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.optics
Photoinduced inhomogeneous melting of charge order by ultrashort pulsed light excitation
我们数值研究了电荷有序态在脉冲激光激励下的光响应,特别注意了脉冲宽度的差异,脉冲宽度的缩短是实验上实现大的光诱导效应的关键。作为电荷有序化的模型,我们考虑了耦合到经典声子的一维链上的相互作用无自旋费米子模型,并数值模拟了它的实时动力学。首先,我们展示了空间均匀动力学发生的情况下,并显示延迟响应的声子后,光照射引起的电荷秩序的不稳定。当在初态引入局域杂质势时,在真实的空间熔化过程中,电荷序熔化发生了非均匀性,时间尺度上的延迟也发生了。最后,通过研究更宽的参数范围内使用不同的脉冲宽度,我们发现,超短脉冲的使用大大扩展了频率窗口的电荷顺序熔化,它是不可或缺的实现光诱导相变与非共振条件。
2023-03-30 cond-mat.str-el
Photoinduced electron-electron pairing in the extended Falicov-Kimball model
利用含时精确对角化方法,研究了扩展Falicov-Kimball模型(EFKM)中激子绝缘体的光激发态。结果表明,脉冲辐照可以诱导光激发态的带间电子-电子对关联,而初始基态的激子电子-空穴对关联被强烈抑制.我们还表明,光激发态包含的EFKM的本征态与有限数量的带间电子-电子对,这是负责的电子-电子对关联的增强。本文所发现的机制是由于EFKM中存在内部SU(2)对结构,因此它与最近报道的排斥哈伯德模型中的光诱导$η$ -对的机制基本相同[T. Kaneko等人,物理修订版信函${\bf 122}$,077002(2019)]。这也解释了为什么非线性光学响应是有效的诱导电子-电子对的光激发态的EFKM。此外,我们还证明了,与哈伯德模型中的$η$对不同,当EFKM具有直接型能带结构时,即使对于非二分晶格,内部SU(2)结构也是保持的,其中脉冲辐照可以在光激发态诱导电子-电子对关联,其动量为${\it {\bf q}}$ = ${\textbf 0}$.我们还简要地讨论了破坏内部SU(2)结构的微扰的影响。
2019-07-03 cond-mat.str-el
Inhibition of the photoinduced structural phase transition in the excitonic insulator Ta$_2$NiSe$_5$
飞秒时间分辨的中红外反射率被用来调查电子和声子动力学发生在直接带隙的激子绝缘体Ta $_2$ NiSe $_5$低于其结构相变的临界温度。我们发现在布里渊区的Γ点处,声子动力学与自由载流子的激发有很强的耦合。由于光学吸收饱和,光学响应在临界激发通量$F_C = 0.30~\pm~0.08$~mJ/cm $^2$处饱和。这限制了Ta $_2$ NiSe $_5$中的光激发密度,使得系统不能被足够强地泵浦以经历到高温相的结构变化。因此,我们表明,钽$_2$镍硒$_5$表现出阻塞机制时,在近红外区泵浦,防止非热结构相变。
2018-04-03 cond-mat.str-el
Photoinduced Hund excitons in the breakdown of a two-orbital Mott insulator
本文研究了双轨道莫特绝缘体的光致击穿和由此产生的金属态。利用含时密度矩阵重整化群,研究了半满双轨道哈伯德模型与共振辐射场脉冲相互作用的实时动力学.这种由双光子-holon对的产生引起的崩溃,被Hund交换所增强,它动态地激活了大的轨道波动。莫特绝缘体的熔化伴随着由高到低的自旋跃迁,伴随着反铁磁自旋涨落的减少。最值得注意的是,整体的时间响应是由光生激子的轨道特性,是由洪德耦合稳定。这些非传统的“洪德激子”对应于束缚自旋单线态轨道三重态doublon-holon对。我们研究激子的性质,如带宽,结合势,和尺寸内的半经典方法。光子态是由Hund激子和doublon-holon等离子体共存的结果。
2018-06-06 cond-mat.str-el
Growth Dynamics of Photoinduced Domains in Two-Dimensional Charge-Ordered Conductors Depending on Stabilization Mechanisms
从理论上研究了准二维有机导体θ-(BEDT-TTF)2 RbZn(SCN)4[BEDT-TTF=bis(ethylenedithio)tetrathiafulvalene]和α-(BEDT-TTF)2 I3中水平条纹电荷序的光诱导熔化.通过数值求解含时薛定谔方程,在Hartree-Fock近似下研究了各向异性三角晶格上扩展Peierls-哈伯德模型的光诱导动力学.与α-(BEDT-TTF)2 I3相比,θ-(BEDT-TTF)2 RbZn(SCN)4的电荷序的熔化需要更多的能量,这是由于θ-(BEDT-TTF)2 RbZn(SCN)4具有更大的稳定化能。在电荷有序态的局域光激发后,光致畴的生长表现出各向异性。在θ-(BEDT-TTF)_2RbZn(SCN)_4中,磁畴几乎不向垂直于水平条纹的方向扩展。这是因为空穴丰富的条纹上的所有分子在一个方向上旋转,而空穴贫乏的条纹上的分子在另一个方向上旋转。它们均匀地调制水平连接的转移积分,逐条稳定电荷顺序。在α-(BEDT-TTF)2 I3中,晶格畸变局部稳定了电荷有序性,使得它容易被局部光激发削弱。光致畴确实在平面内扩展。这些结果与最近通过飞秒反射光谱法观察到的结果一致。
2009-12-24 cond-mat.str-el
Photoinduced Enhancement of the Charge Density Wave Amplitude
对称性破缺和有序的出现是凝聚态物理中最令人着迷的现象之一。它导致了在反铁磁体、莫特绝缘体、超导体和密度波系统中发现的大量有趣的基态。利用远离平衡的物质状态可以提供更惊人的途径,使其达到更低的有序状态。在这里,我们证明了元素铬的情况下,温和的超快光激发可以瞬时增强电荷密度波(CDW)的振幅高达30%以上的平衡值,而强激发导致振荡,大振幅CDW状态,持续高于平衡转变温度。这两种效应都是由动态电子-声子相互作用引起的,提供了一种有效的机制来选择性地将电子顺序的宽激发转换为定义明确的、长寿命的相干晶格振动。该机制可用于瞬时增强具有耦合自由度的其他系统中的序参量。
2017-02-08 cond-mat.str-el
Charge, Lattice, and Spin Dynamics in Photoinduced Phase Transitions from Charge-Order-Insulator to Metal in Quasi-Two-Dimensional Organic Conductors
为了阐明在准二维有机导体$ θ$中观察到的电荷序的不同光诱导熔化动力学,(BEDT-TTF)$_2$ RbZn(SCN)$_4$和$ α$ -(BEDT-TTF)$_2$ I $_3$ [BEDT-TTF=bis(亚乙基二硫代)四硫富瓦烯],我们在精确的多-各向异性三角晶格上扩展Peierls-哈伯德模型中与经典声子耦合的电子波函数。在这两种盐中,所谓的水平条纹电荷顺序是由最近邻排斥相互作用和电子晶格相互作用稳定的。在$ θ$ -(BEDT-TTF)$_2$ RbZn(SCN)$_4$(缩写为$ θ$ -RbZn)中,由于晶格畸变引起的稳定化能量较大,因此需要吸收较大量的能量用于电荷和晶格序的熔化。光生电荷动力学表现出复杂的行为,由于大量的近简并本征态参与。这与晶格未畸变时的高结构对称性有关。在$ α$ -(BEDT-TTF)$_2$/$_3$(缩写为$ α$ -I $_3$)中,晶格稳定化能较小,并且较小量的能量足以熔化电荷和晶格有序,导致金属相。光生电荷动力学表现为正弦振荡。在$ α$ -I $_3$中,低结构对称性确保了空穴富集位点之间的近自旋单线态键,其中自旋相关性甚至在光激发后仍然存在。
2009-12-25 cond-mat.str-el
Photoinduced melting dynamics and collective mode in a correlated charge-ordered system
Kanazawa Institute of Technology(金泽工业大学);RIKEN Center for Emergent Matter Science(理化学研究所 新兴物质科学中心)
研究光诱导电荷有序熔化过程中的瞬态谱函数,揭示不同初始激发触发的动力学过程,通过Hartree-Fock近似和精确对角化方法分析一维相互作用无自旋费米子模型,发现泵浦光频率对瞬态谱函数特征有显著影响。
2026-02-26 cond-mat.str-el
Terahertz conductivity of localized photoinduced carriers in Mott insulator YTiO$_{3}$ at low excitation density, contrasted with metallic nature in band semiconductor Si
我们使用激光二极管(1.47 eV)和飞秒脉冲激光(1.55 eV)对莫特绝缘体YTiO $_{3}$和能带半导体Si进行了光泵太赫兹探针测量。这两种样品具有较长的能量弛豫时间(1.5 ms的YTiO $_{3}$和15 $μ$ s的Si),因此,它是可能的,以提取太赫兹复合电导率的光生载流子平衡。我们观察到高度对比的行为- Drude导电性在Si和局域导电性可能服从Jonscher法律在YTiO $_{3}$。YTiO $_{3}$中载流子浓度最高层的载流子数估计为0.015/Ti位。测定了YTiO $_{3}$的各向异性电导率。我们的研究表明,局域载流子可能在莫特绝缘体中光致金属相的早期形成中起重要作用。此外,本研究也显示出转移矩阵法对于空间不均匀载子分布的样品的光学常数的提取是有效的。
2007-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photoinduced Fano-resonance of coherent phonons in zinc
利用飞秒光泵浦-探测技术研究了锌中的瞬态Fano共振。在高激发能级下,相干E $_{2g}$声子的傅里叶谱呈现出强非对称的线型,这可以用Fano函数很好地模拟。发现Fano参数(1/Q)强烈地依赖于激发注量,而弱地依赖于初始晶格温度。我们将Fano共振的起源归因于相干声子与电子连续谱的耦合,其跃迁几率在光致结构跃迁附近强烈重整化。
2006-11-02 cond-mat.other cond-mat.str-el
Competition between Interactions and Randomness in Photoinduced Synchronization of Charge Oscillations on a Dimer Lattice
本文从相互作用和随机性之间竞争的角度研究了二聚体晶格上电子呼吸模式的出现所实现的光激发后电荷振荡的同步。我们采用了一个扩展的哈伯德模型在四分之三填充一个简单的二聚体晶格和随机数添加到所有最近的邻居网站之间的转移积分。光诱导动力学计算使用含时薛定谔方程的精确对角化方法。虽然在光激发期间和之后的随机性倾向于不同步的电荷振荡不同的债券,足够强的现场排斥$U$克服了这种影响,并抑制这些电荷振荡一段时间后,强的光激发。同步的程度进行评估,使用的序参量,这是从所有债券上的电流密度的时间曲线。对于最近邻相互作用$V$,如果$V$是弱吸引的,它通过促进电荷振荡而增加序参量。这些发现的相关性,以前报道的有机导体$κ$ -(双[亚乙基二硫代]四硫富瓦烯)$_2$铜[N(CN)$_2$ ]Br的实验和理论结果进行了讨论。
2020-06-08 cond-mat.str-el
Photoinduced infrared absorption of quasi-one-dimensional halogen-bridged binuclear transition-metal complexes
本文研究了准一维卤素桥联双核过渡金属MMX配合物中光生孤子的光学电导,重点比较了三种不同的配合物:A_4_[Pt_2_(P_2_O_5_H_2_)_4_X]nH_2_O(X=Cl,Br,I; A= Na,K,NH_4_,.)Pt_2_(RCS_2_)_4_I(R=C_n_H_2n+1_)和Ni_2_(CH_3_CS_2_)_4_I分别具有X亚晶格二聚的混合价基态、M_2亚晶格二聚的混合价基态和Mott-Hubbard磁性基态。A_4_[Pt_2_(P_2_O_5_H_2_)_4_X]nH_2_O的光孤子诱导吸收谱应分裂为两个带,而Pt_2_(RCS_2_)_4_I和Ni_2_(CH_3_CS_2_)_4_I的光孤子诱导吸收谱应为一个带。Ni_2_(CH_3_CS_2_)_4_I的激子效应显著。
2005-12-24 cond-mat.str-el
Analysis of time-resolved single-particle spectrum on the one-dimensional extended Hubbard model
研究了在瞬态激光泵浦下,强耦合区半满一维扩展哈伯德模型的短时演化。结合扭曲边界条件和含时Lanczos技术,我们获得了高动量分辨率的单粒子谱函数的快照。对谱函数振荡的分析表明,其特征频率与光学带隙的大小一致。此外,我们详细研究了电荷密度波相位随时间演化的光谱结构,发现单粒子光谱中的一个谱带来自光诱导键序背景。
2020-01-30 cond-mat.str-el
Phase Transition in a One-Dimensional Extended Peierls-Hubbard Model with a Pulse of Oscillating Electric Field: I. Threshold Behavior in Ionic-to-Neutral Transition
通过求解含时薛定谔方程,计算了混合堆叠有机电荷转移复合物TTF-CA的一维扩展Peierls-哈伯德模型的电荷密度和晶格位移的光致动力学.将振荡电场的脉冲并入转移积分的Peierls相。通过改变脉冲的频率、幅度和持续时间,研究了光致跃迁的非线性和合作特性。当二聚离子相被光激发时,通过绘制作为总能量增量的函数的最终电离度,清楚地观察到阈值行为。在阈值光激发以上,当关闭电场后,电子态达到中性态,分子间距相等。该转变是由亚稳中性畴的成核引发的,对于亚稳中性畴,频率低于线性吸收峰的电场比频率在线性吸收峰处的电场更有效。当脉冲较强且较短时,电荷转移与二聚化的消失在同一时间尺度上发生。当脉冲变得弱而长时,二聚化诱导的极化是无序的,以在电荷转移发生之前平均恢复反转对称性,从而使系统中性。因此,顺电离子相通过弱电场瞬时实现。结果表明,红外线也诱导了离子-中性跃迁,其特征为阈值行为。
2004-08-13 cond-mat.str-el
Excitations across the equilibrium and photoinduced `hidden' states of magnetoresistive manganites
National Synchrotron Light Source II, Brookhaven National Laboratory(美国国家同步光源二号,布鲁克海文国家实验室);Anhui Key Laboratory of Condensed Matter at Extreme Conditions, High Magnetic Field Laboratory, and Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale, University of Science and Technology of China(极端条件凝聚态物质安徽省重点实验室,强磁场科学中心,合肥微尺度物质科学国家研究中心,中国科学技术大学);School of Physics, Hefei University of Technology(合肥工业大学物理学院);Department of Physics and Astronomy, Rutgers University(罗格斯大学物理与天文学系);Southern University of Science and Techn(南方科技大学)
研究通过超快光激发和原位传输、X射线吸收及共振非弹性X射线散射技术,揭示了磁电阻性尖晶石在光激发态的极化子、声子和轨道激发特性,并对比了热力学相变和应变、温度调控下的相变行为。
2026-04-01 cond-mat.str-el
Photoinduced phase transitions in narrow-gap Mott insulators: the case of VO$_2$
研究了窄禁带莫特绝缘体VO $_2$中光激发电子的非平衡动力学。松弛的初始阶段使用量子玻尔兹曼方程的方法,它揭示了一个快速($\sim$飞秒时间尺度)松弛的赝热状态,其特征在于由几个参数,随时间缓慢变化。长时间的限制,然后研究由Hartree-Fock方法,它揭示了非平衡激发到一个新的亚稳$M_1$金属相,定性与最近的实验是一致的可能性。光激发将相关电子系统驱动到一个在平衡状态下无法达到的新状态的一般物理图像可能适用于类似的材料。
2015-12-14 cond-mat.str-el
Photoemission Signatures of Photoinduced Carriers and Excitons in One-Dimensional Mott Insulators
The University of Tokyo(东京大学);Institute for Materials Research, Tohoku University(东北大学物质材料研究机构);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所新兴物质科学中心);Trans-Scale Quantum Science Institute, University of Tokyo(东京大学跨尺度量子科学研究所)
研究一维莫特绝缘体中光诱导载流子和激子的光致发射谱特征,发现其与半导体光致发射谱有本质差异,揭示强关联电子系统中磁性和载流子结合性质的信息。
2026-07-20 cond-mat.str-el
Photoinduced multistage phase transitions in Ta2NiSe5
材料物理性质的超快控制是凝聚态物理中一个迅速发展的领域。然而,获得长寿命的光致电子态仍处于早期阶段,特别是相对于绝缘体到金属的相变。在这里,结合传输测量与超短光激发和相干声子光谱,我们报告的光诱导多级相变在Ta2NiSe 5。在由弱脉冲强度激发时,系统被触发到伴随结构变化的短暂状态。进一步增加激发强度超过阈值,实现了光致稳定的新状态,其中电阻率在温度50 K下下降超过四个数量级。这种新的状态是热稳定的,至少350 K,并表现出不同的晶格结构从任何热可达的平衡态。透射电子显微镜揭示了在光诱导的新结构相的链中的Ta原子位移。我们还发现,纳米片样品的厚度小于光学穿透深度是需要达到一个完整的过渡。
2021-03-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photoinduced demagnetization and insulator-to-metal transition in ferromagnetic insulating BaFeO$_3$ thin films
利用抽运-探测时间分辨共振X射线反射率方法研究了铁磁绝缘BaFeO_3薄膜的电子动力学和磁动力学。通过改变激发密度,我们发现了两种明显不同类型的退磁具有明确的阈值行为。我们将从慢(~ 150 ps)到快(< 70 ps)的退磁变化归因于由激光激发引起的到金属态的转变。这些结果提供了一种新的方法,局部调谐磁动力学。与热辅助磁纪录类似,金属化可以局部地调整磁操纵的磁化率,从而允许对磁信息进行空间编码。
2015-11-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Characterization of photoexcited states in the half-filled one-dimensional extended Hubbard model assisted by machine learning
光致非平衡态可以为研究强关联电子系统的动力学性质提供新的视角。半满一维扩展哈伯德模型(1DEHM)是一个典型的、被广泛研究的体系。在这里,我们建议,监督机器学习(ML)可以提供有用的信息来表征光激发态的1DEHM。利用纠缠谱作为训练数据,构造神经网络.从训练的网络来看,我们发现,如果驱动脉冲的频率与带隙接近共振,则在光激发态下,键自旋密度波(BSDW)有序度可以得到增强。我们分别计算了局域和非局域序参量的时间演化,证实了BSDW的关联函数确实如ML所预测的那样被光激发增强。BSDW的成功预测表明了ML在辅助表征光激发量子态方面的优势。
2020-05-20 cond-mat.str-el
Low-energy Mott-Hubbard excitations in LaMnO$_3$
建议从理论上进一步探讨
2009-07-13 cond-mat.str-el
Photoinduced charge-order melting dynamics in a one-dimensional interacting Holstein model
研究了费米子-声子相互作用系统的瞬态量子动力学。特别地,研究了短光脉冲辐照后电荷序(CO)的熔化以及量子声子对瞬态动力学的影响,并对一维链中耦合局域声子的无自旋费米子模型进行了数值分析。采用无限时间演化块抽取算法作为一维量子多体系统的可靠数值方法。CO畴的孤子图像很好地解释了无声子光致CO熔化动力学的数值结果。这一解释通过人工局域激发和经典孤子模型的数值模拟得到了证实。在对应于反绝热条件的大声子频率的情况下,CO熔化是由极化孤子以重整化孤子速度传播引起的。另一方面,在对应于绝热条件的小声子频率的情况下,CO熔化动力学的第一阶段由于从费米子到声子系统的能量转移而发生,并且第二阶段由孤子带底部周围的孤子运动引起。本文的分析结果为低维多体量子系统中CO的光致熔化动力学提供了标准参考。
2017-04-29 cond-mat.str-el
Effects of two-site composite excitations in the Hubbard model
本文用复合算符方法研究了哈伯德模型的电子态。除了Hubbard算子外,还包括了与两点复合激励有关的两个算子。在本制剂中,高阶复合激发减少到所选择的operatorial基础上通过一个程序保持粒子-空穴对称性。与数值模拟的双重占有率的积极比较表明,这种近似改善了两极近似。
2004-01-07 cond-mat.str-el
Dynamics of Hubbard nano-clusters following strong excitation
哈伯德模型是凝聚态物质中强关联电子、光晶格中分子和费米子或玻色子的原型。虽然这些系统的平衡性质已经详细研究,激发和弛豫动力学的扰动后的系统只有很少的探索。在这里,我们提出的结果电子的动力学非线性强激发的基础上的非平衡格林函数的方法。我们专注于小系统-“哈伯德纳米团簇”-包含只有几个粒子,除了相关效应,有限尺寸效应和空间不均匀性可以系统地研究。
2013-09-18 cond-mat.str-el
Correlations and confinement of excitations in an asymmetric Hubbard ladder
利用密度矩阵重整化群方法研究了由Hubbard链和非相互作用紧束缚(Fermi)链组成的非对称两条腿梯子中的关联函数和低能激发.讨论了在半充满时发现的四种相:Luttinger液体、Kondo-莫特绝缘体、自旋能隙莫特绝缘体和相关带绝缘体的电荷、自旋和配对关联行为。准长程反铁磁自旋关联被发现在哈伯德腿中的Luttinger液相。对密度波的相关性进行了研究,以了解在费米腿的自旋能隙莫特相在半填充和轻掺杂,但我们没有发现增强的配对相关性的结构中发现的绑定对。低能量激发导致的变化的自旋和电荷密度的双腿,证明了限制的费米腿上的最低电荷激发,而最低的自旋激发是本地化的哈伯德腿在三个绝缘相。电荷,自旋和单粒子激发的速度进行了研究,以澄清在Luttinger液相中的基本激发的限制。所观察到的基本自旋和电荷激发的空间分离可以促进不同的(准)长程序在高维扩展的非对称哈伯德阶梯的共存。
2017-07-27 cond-mat.str-el
Physical picture of the gapped excitation spectrum of the one-dimensional Hubbard model
基于一种直观的束缚态Bethe-Anglands方法,对一维哈伯德模型的本征态进行了分类,给出了一个简单的谱图.这种方法使我们能够证明复杂动量的“弦假设”,并推导出包括所有状态的Bethe-Anglesia方程的精确公式。除其他事项外,我们表明,所有的带隙本征态的贝特-Anonymous形式,相反的文献中的断言。最简单的激发在上哈伯德带计算:我们发现一个不寻常的色散接近半填充。
1998-09-22 cond-mat.str-el
High-temperature $η$-pairing superconductivity in the photodoped Hubbard model
University of Fribourg(弗里堡大学);DGIST(大邱科学技术院)
研究通过光掺杂霍普夫绝缘体模型揭示了非平衡强关联系统中可控的高温η对称超导性,提供了实验可检测的光谱特征。
2026-02-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Photoinduced anomalous Hall effect in the interacting Haldane model: targeting topological states with pump pulses
本文采用无偏数值方法研究了蜂窝晶格上具有最近邻相互作用的无自旋Haldron模型的非平衡动力学。在该系统中,从弱耦合的陈氏绝缘体(CI)到强耦合的电荷密度波(CDW)相的一阶跃迁可以由最低能级的能级交叉来表征。在这里,我们表明,在这个水平交叉的本征态,其陈数被保存,导致识别的拓扑非平凡的低能量激发态在CDW制度。通过超快圆偏振泵浦脉冲激发共振能量,我们发现,由于含时波函数与拓扑非平凡激发态之间的大的重叠增强,系统获得了非零的霍尔响应.这是暗示的光诱导拓扑相变通过酉动力学,尽管一个适当的定义的陈数仍然难以捉摸的一个出平衡的相互作用系统。我们将这些结果与更常见的淬火协议,这样的功能在很大程度上是不存在的动力学,即使淬火后的哈密顿显示拓扑非平凡的基态。
2021-09-04 cond-mat.str-el
High-Frequency Analysis of Effective Interactions and Bandwidth for Transient States after Monocycle Pulse Excitation of Extended Hubbard Model
在周期性驱动的扩展哈伯德模型中,密度-密度相互作用的强度和范围是任意的,利用高频展开,我们得到了有效相互作用和带宽,它们敏感地依赖于驱动场的极化.然后,我们数值计算了单周期脉冲激发后,三角晶格上四分之一填充的扩展哈伯德模型的关联函数的调制与最近邻相互作用。我们讨论了所得的调制是如何兼容的有效相互作用和带宽的基础上,它们依赖于光激发的偏振,这是很容易获得的实验。单周期脉冲激发后的某些关联函数与有效相互作用一致,但比原相互作用弱或强。然而,光致增强的各向异性电荷相关性先前讨论的四分之三填充有机导体$α$ -(双[亚乙基二硫代]-四硫富瓦烯)$_2$ I $_3$ [ $α$ -(BEDT-TTF)$_2$ I $_3$ ]在金属相没有完全解释的有效相互作用或带宽,这是独立的填充。
2017-04-05 cond-mat.str-el
Ferromagnetism and spin excitations in topological Hubbard models with a flatband
研究了相互作用拓扑绝缘体中平带铁磁相的自旋1激发谱。作为一个范例,我们考虑了四分之一填充正方形格子Hubbard模型,其自由部分是具有拓扑非平凡和近平坦电子带的$π$通量态,它可以实现Chern或$Z_2$哈伯德模型.利用数值精确对角化方法,在近平带上进行投影,得到了Chern和$Z_2$哈伯德模型的铁磁自旋1激发谱,包括自旋波和Stoner连续谱.两种情况下的谱都表现出明显的色散,特别是Chern Hubbard模型的自旋波是无隙的,而$Z_2$哈伯德模型的自旋波是有隙的.值得注意的是,在这两种情况下,自由电子带的非平坦性在斯通纳连续谱的下边界引入了凹陷。它显著地重整了这些向下倾斜的自旋波的能量,并导致了类似于旋子的自旋激发。我们阐述了这是软化的旋转式模式的铁磁相不稳定,并确定了铁磁相是稳定的参数区域。
2019-01-10 cond-mat.str-el
Tomonaga-Luttinger parameters and spin excitations in the dimerized extended Hubbard model
利用密度矩阵重整化群方法研究了一维扩展哈伯德模型中跳跃积分大小的变化.我们计算的自旋间隙,Tomonaga-Luttinger参数,和电荷密度波序参量的各种二聚化,相互作用强度,带填充。在半带填充时,自旋和电荷激发会产生间隙,但这些间隙会因极微小的空穴掺杂而消失。在四分之一填充,Umklapp散射在半填充较低的Peierls带产生的电荷激发的间隙,但无间隙的自旋激发可以描述在一个有效的反铁磁海森堡模型。超过临界强度的最近邻相互作用,二聚扩展哈伯德模型在四分之一填充发展的电荷密度波基态。二聚和最近邻库仑相互作用强烈地降低了Tomonaga-Luttinger参数从裸哈伯德模型的值。我们讨论了我们的研究结果的相关性Bechgaard盐。
2006-05-17 cond-mat.str-el
Low-energy excitations of the one-dimensional half-filled SU(4) Hubbard model with an attractive on-site interaction: Density-matrix renormalization-group calculations and perturbation theory
利用密度矩阵重整化群方法和微扰理论研究了具有吸引在位相互作用U < 0的一维半填充SU(4)哈伯德模型的低能激发.我们发现基态是具有长程序的电荷密度波态。由于所有的激发都是有隙的,所以基态是完全不可压缩的。电荷能隙与四粒子激发能隙相同,是U的非单调函数,自旋能隙等随|U|的增大而增大,并具有线性渐近行为.
2007-01-18 cond-mat.str-el
Phonon-enhanced relaxation and excitation in the Holstein-Hubbard model
利用非平衡动力学平均场论研究了Hubbard-Holstein模型中相互作用的猝灭和电子-声子耦合参数。计算是基于广义Lang-Firsov计划的时间相关的相互作用或外部驱动的声子,和近似的强耦合杂质求解器。相互作用猝灭计算揭示了声子辅助的过剩的doublons的衰减,而电子-声子耦合的猝灭导致声子的持续振荡和声子增强的doublons生产。
2013-07-30 cond-mat.str-el