Controlling inversion and time-reversal symmetries by subcycle pulses in the one-dimensional extended Hubbard model
本研究针对多周期脉冲无法控制强关联系统对称性的问题,提出利用亚周期脉冲调控一维扩展Hubbard模型的反演与时间反演对称性,通过不同脉宽实现两种对称性破缺并可经二次谐波监测,为电子态对称性设计提供新方法。
2023-05-04 cond-mat.str-el
Steady off-diagonal long-range order state in a half-filled dimerized Hubbard chain induced by a resonant pulsed field
我们证明了即使在二聚哈伯德模型的深Mott绝缘相中,共振脉冲场也能诱导出稳定的超导态。在非平衡稳定状态下发现的超导性是由于$η$配对机制,其特征在于存在非对角长程序(ODLRO),并且在基态相图中不存在。该方案的关键在于从价键固体中产生场致电荷密度波(CDW)态。该态的动力学过程位于二聚哈伯德模型的高激发子空间中,并受$η$自旋铁磁模型的支配。由于能量守恒,这种长寿命激发的衰减被抑制。我们还发展了一种检测非平衡定态ODLRO的动力学方法。我们的发现表明,由共振外场和电子-电子相互作用引起的非平衡多体动力学是获得新的奇异量子态的另一种途径,也为增强超导性提供了另一种机制.
2022-09-03 cond-mat.str-el
Impact ionization and multiple photon absorptions in the two-dimensional photoexcited Hubbard model
研究了在短电场脉冲作用下,U=8的4 × 3哈伯德模型的非平衡响应,主要研究了多光子激发和脉冲后双光子占据率的变化.该行为主要取决于电场的驱动频率。最大的变化发生在脉冲期间。对于低于莫特间隙的频率,我们观察到多光子激发在大的场强。对于超出带隙能量的频率,存在俄歇复合减少脉冲后的双占据的区域。碰撞电离(多激子产生),即脉冲后不断增长的双重占用,发生的频率大于两倍的莫特间隙。从洛施图振幅,我们计算脉冲后的量子态的本征态谱,观察到多个不同的光子激发峰,符合预期的准粒子图片。我们介绍了一种技术,我们分析的时间演变的双重占用在每个峰单独。双占据的长期行为几乎只取决于吸收的能量,我们探讨了这种性质的连接到本征态热化假说。
2020-08-03 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
Phase Transition in a One-Dimensional Extended Peierls-Hubbard Model with a Pulse of Oscillating Electric Field: II. Linear Behavior in Neutral-to-Ionic Transition
通过求解含时薛定谔方程,研究了具有交变电势的一维扩展Peierls-哈伯德模型在中性相光激发后电荷密度和晶格位移的动力学.与先前研究的离子-中性跃迁相反,就一维系统而言,中性-离子跃迁以不合作的方式进行。最终电离度是总能量增量的线性函数。在电场关闭后,电子态不会发生显著变化,即使跃迁没有完成,也大致保持了离子性,因为离子畴永远不会扩散。因此,具有正好在线性吸收峰处的频率的电场最有效地引起中性到离子的转变。这些发现与最近对混合堆叠有机电荷转移复合物TTF-CA的实验是一致的。我们人为地修改或删除的电子晶格耦合,讨论这两个过渡之间的差异的起源。
2004-08-13 cond-mat.str-el
Quantum Dynamics of the Hubbard-Holstein Model in Equilibrium and Non-Equilibrium: Application to Pump-Probe Phenomena
在零和低化学掺杂的平衡下以及在未掺杂系统中的超短强光脉冲之后,计算了2D Hubbard-Holstein模型的光谱响应和物理特征。在平衡和强电荷晶格耦合,光学电导率揭示了一个3峰结构与实验观察。在超短脉冲和非零电子-声子相互作用下,声子和自旋子系统以声子周期$T_{ph} \approx 80$ fs振荡。声子振荡的衰减时间约为150-200 fs,类似于电荷系统的弛豫时间。我们提出了一个在高$T_c$化合物中观察这些振荡的判据:泵浦光脉冲$τ_{pump}$的时间跨度必须短于声子振荡周期$T_{ph}$。
2012-06-01 cond-mat.str-el
Enhancement of impact ionization in Hubbard clusters by disorder and next-nearest-neighbor hopping
我们进行时间分辨精确对角化的哈伯德模型与时间相关的小集群上的跳到$12$网站。在这里,时间依赖性源于经典的电磁脉冲,其模仿光子的影响。我们研究了不同团簇几何形状和在位势的双占据和脉冲后的光谱函数的行为。我们发现碰撞电离在所有研究的几何形状,除了一维链。在模型中加入次近邻跳跃导致碰撞电离的显著增强,三角晶格的无序和几何挫折也是如此。
2020-12-23 cond-mat.str-el
THz-Frequency Modulation of the Hubbard U in an Organic Mott Insulator
我们使用中红外脉冲与稳定的载波包络相位偏移驱动分子振动的电荷转移盐ET-F2 TCNQ,一个典型的一维莫特绝缘体。我们发现,莫特间隙,这是与10 fs的激光脉冲共振探测,与泵浦场振荡。这一观察结果表明,分子激发可以相干扰动电子的现场相互作用(哈伯德U)通过改变本地轨道波函数。间隙振荡的频率是振动模式的两倍,表明分子扭曲耦合平方的本地电荷密度。
2015-12-09 cond-mat.str-el
Ultra-fast electric field controlled spin-fluctuations in the Hubbard model
高强度的电场脉冲可以在布里渊区的大部分上移动相关金属中的电子动量占据,导致诸如动态布洛赫振荡的现象。利用二维哈伯德模型的非平衡涨落交换近似,我们研究了这种非热电子分布如何驱动集体自旋和电荷涨落。合适的脉冲可以引起占据动量的高度各向异性修改,并且相应的自旋动力学导致从反铁磁到各向异性铁磁相关的瞬态变化。为了更好地近似,这种行为被理解为自旋涨落对单粒子性质的瞬时响应,与自旋和电子动力学之间的传统时标分离相反。
2019-03-29 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
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
Field-induced polaron formation in the Holstein-Hubbard model
研究了强直流和脉冲电场对与光学声子耦合的Mott绝缘系统的影响。间隙的顺序的DC场诱导的金属状态,其特征在于在间隙区域和部分反转的人口的极化特征。在这种准稳态下,场致双空穴的产生被声子增强的双空穴复合所平衡。通过脉冲场的载流子的光激发导致在间隙区域中的电子结构的类似修改,以及与之相关的双光子寿命的减少。我们证明了场致电子局域化有效地增强了声子耦合,这种效应应该是可测量的时间分辨光电子能谱。
2014-03-28 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
Optical absorption activated by an ultrashort half-cycle pulse in metallic and superconducting states of the Hubbard model
研究利用含时密度矩阵重整化群分析Hubbard模型中超短半周期脉冲激发的瞬态吸收,揭示超导态振幅模式与金属态自旋激发的不同激活机制。
2025-06-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Double-Pulse Deexcitations in a One-Dimensional Strongly Correlated System
研究了一维半填充扩展哈伯德模型在两个连续激光脉冲作用下的超快光学响应。利用含时Lanczos方法,我们发现在第一个脉冲之后,基态和激子态之间的激发和去激发过程可以通过脉冲的相对时间位移来精确控制。基本的物理学可以用修正的拉比模型来理解。我们的模拟清楚地表明了在强关联电子系统中激发相和退激相之间超快跃迁的可控性。
2013-09-23 cond-mat.str-el
Photoinduced spin-order destructions in one-dimensional extended Hubbard model
利用含时Lanczos方法,研究了半满一维扩展哈伯德模型在瞬态激光脉冲作用下的非平衡过程.结果表明,在自旋密度波(SDW)相,反铁磁自旋关联被光生载流子破坏。在SDW相和电荷密度波(CDW)相之间的相边界附近,适当的激光频率和强度可以实现电荷(自旋)有序的局部增强,而这在原始SDW(CDW)相中是不存在的。讨论了用光学方法从CDW相恢复自旋序的可能性。
2012-11-08 cond-mat.str-el
Photoinduced in-gap excitations in the one-dimensional extended Hubbard model
利用含时Lanczos方法研究了瞬态激光脉冲驱动下一维半填充扩展哈伯德模型的光学电导随时间的演化。光致隙内激发在自旋密度波(SDW)中表现出与电荷密度波(CDW)相比较的质的不同的结构。在SDW中,低能量的间隙激发的起源归因于光激发态的奇偶校验,而在CDW中,间隙状态是由于受限的光生载流子。能隙内激发的特征可以被识别为物理量随时间演化的特征振荡。
2015-06-09 cond-mat.str-el
Long-lived nonequilibrium states in the Hubbard model with an electric field
研究了在空间均匀大电场作用下单带哈伯德模型的非平衡态。利用Keldysh非平衡形式,我们在库仑相互作用U中用微扰理论求解了这个问题。我们给出了无限维超立方晶格中最近邻跃迁的电荷流、系统总能量和双占据率的数值计算结果。系统与外部浴槽隔离,处于顺磁状态。我们表明,一个电场脉冲可以驱动系统到一个稳定的非平衡态,这不会演变成一个热态。我们比较了二阶微扰理论(SOPT),自洽二阶微扰理论(SCSOPT)和迭代微扰理论(IPT)的结果。我们还讨论了初始条件的重要性,这是不耦合到外部浴系统。
2014-01-16 cond-mat.str-el
Photoexcitations in the Hubbard model -- generalized Loschmidt amplitude analysis of impact ionization in small clusters
我们研究了最多12个位点的小Hubbard团簇中的光激发,其中一些在电场脉冲通过碰撞电离后显示出双占据的增加。在这里,时间相关的电磁场是通过Peierls替代和时间演化计算的精确对角化与无扰动的Magnus积分。作为一种工具,以更好地分析的平衡动力学,我们推广的Loschirst振幅。通过这种方式,我们能够分辨出哪些多体能量本征态是碰撞电离的原因,哪些本征态在双占据和自旋能方面表现出明显的变化。分析表明自旋能的损失对碰撞电离的影响不大。我们进一步证明,对于一维链,光学电导率有一个特征峰结构,起源于顶点校正。
2022-09-06 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
Photoinduced correlated electron dynamics in a two-leg ladder Hubbard system
本文研究了耦合双脚梯形晶格上关联电子系统中的光生载流子动力学。利用基于Lanczos算法的精确对角化方法,对有限簇中的两足梯形哈伯德模型进行了分析.为了揭示光辐照后的瞬态载流子动力学,我们计算了空穴动能的低能分量、对场关联函数、光电导谱等。结果表明,在半填充的Mott绝缘态中,光诱导类金属态出现,而在空穴掺杂的金属态中,低能载流子的运动被光照射抑制。这些光诱导的电子动力学的变化与载流子对的相干性的变化,并不归因于一个天真的热化,但一个梯形晶格效应。在此基础上,讨论了利用双脉冲抽运对空穴对的光学控制。最近的光泵浦探测实验的影响。
2015-11-02 cond-mat.str-el
Deconstructing the Hubbard Hamiltonian by Ultrafast Quantum Modulation Spectroscopy in Solid-state Mott Insulators
大多数相关电子输运的理论都是基于哈伯德哈密顿量。在这个有效的理论中,重整化的跳跃和相互作用参数只隐含地将相关的载流子耦合到微观自由度。不幸的是,没有光谱学可以单独探测这样的重整化,限制了哈伯德模型的适用性。我们在这里表明,每个单独的自由度的作用,可以明确通过使用一种新的实验技术,我们称之为“量子调制光谱”,我们在这里演示的一维莫特绝缘体ET-F2 TCNQ。我们探讨了两个本地化的分子模式,我们用中红外光脉冲驱动的电荷跳跃的作用。在调制后的光谱中出现了边带,其线形用基于动态哈伯德哈密顿量的模型拟合。一个显着的不对称性之间的重正化的doublons和holons被发现。量子调制光谱学的概念可以用来系统地解构许多材料中的哈伯德哈密顿量,揭示任何模式的作用,电子或磁性,可以被驱动到大幅度的光场。
2012-11-29 cond-mat.str-el
Lattice and surface effects in the out-of-equilibrium dynamics of the Hubbard model
利用含时Gutzwiller近似研究了关联电子与局域声子相互作用的半满Hubbard-Holstein模型的非平衡动力学。受泵浦-探测实验的启发,强光脉冲选择性地诱导光激发,触发瞬态的平衡动力学,在这里,我们注入能量的哈伯德带的非平衡人口的空和双占用网站。我们首先考虑的情况下,一个全球性的扰动,作用于整个样品,并找到证据的平均场动力学转变的晶格得到强烈扭曲以上的一定的能量阈值,尽管弱强度的电子-声子耦合相比,哈伯德排斥。接下来,我们解决了板几何相关异质结构和研究的松弛动力学系统时,扰动局部作用于第一层。而对于弱偏离平衡的激发表面能够通过将其多余的能量转移到本体来松弛,对于大偏离,多余的能量保持而不是集中到表面层中。这种自陷现象既发生在电子-声子耦合的存在下,也发生在电子-声子耦合的不存在下。声子实际上是通过在表面扭曲来加强俘获。
2012-02-21 cond-mat.str-el
Cooling by photo-doping $--$ Light-induced symmetry breaking in the Hubbard model
在受驱动量子物质领域,一个难以实现的目标是诱导出长程序。在这里,我们展示了一个机制的基础上光诱导蒸发冷却的相关电子系统中的孔。由于填充窄带的熵随着空穴掺杂而迅速增长,空穴从掺杂的莫特绝缘体到这样的带的等熵转移导致温度下降。强关联的费米液体和破缺态可以通过偶极激发产生。利用非平衡动力学平均场论,我们表明,适当设计的啁啾脉冲允许实现这种冷却效果。特别是,我们证明了反铁磁秩序的出现在一个系统,最初是在一个弱相关的状态以上的最大内尔温度。我们的工作提出了一个一般的策略,诱导强关联现象和电子秩序的光驱动材料或周期性调制的原子气体在光晶格势。
2019-04-01 cond-mat.str-el
Charge and pairing dynamics in the attractive Hubbard model: mode coupling and the validity of linear-response theory
抽运探测实验已经成为一种强有力的工具,以研究各种材料中的竞争订单的动力学。相应的数据分析往往依赖于标准的线性响应理论推广到非平衡的情况。在这里,我们研究这种方法的有效性内有吸引力的哈伯德模型的动态配对和电荷密度波订单计算使用随时间变化的Hartree-Fock近似(TDHF)。我们的计算表明,“线性响应假设”对于小到中等的非平衡情况是合理的(即,泵浦脉冲)。当我们考虑电荷有序态中的配对响应或超导态中的电荷有序响应时,情况就是这样。当非平衡态和外探测场具有相同对称性时,情况就大不相同了。在这种情况下,我们观察到显着的变化的响应幅度,但也由于模式耦合时,远离平衡态,表明线性响应假设的失败。
2017-08-20 cond-mat.str-el
Glassy dynamics of the one-dimensional Mott insulator excited by a strong terahertz pulse
强关联系统非平衡态的阐明是新量子相出现的关键。非平衡诱导的绝缘体到金属的转变特别有趣,因为它反映了电荷自由度的巡回性和局部化之间竞争的基本本质。研究了半满一维扩展哈伯德模型的脉冲激发绝缘体-金属跃迁。用含时密度矩阵重整化群计算了含时电导率,发现即使引入大量载流子$Δn_\text{d}$,诱导量子隧穿的强单周期和半周期脉冲也会强烈抑制对Drude权重$σ_\text{D}$有贡献的光谱权重.这与由光子吸收和化学掺杂诱导的$σ_\text{D}\propto Δn_\text{d}$的金属行为相反。量子隧穿过程中$σ_\text{D}$的强抑制是希尔伯特空间碎裂的结果,它使脉冲激发态成为玻璃态。
2022-08-04 cond-mat.str-el
Spectroscopic comprehension of Mott-Hubbard insulator to negative charge transfer metal transition in LaNi_{x}V_{1-x}O_{3} thin films
研究了脉冲激光沉积LaNi_{x} V_{1-x} O_{3}薄膜的室温(300 K)电子结构。用后过渡金属Ni取代LaVO_{3}薄膜中的前过渡金属V,导致面外晶格常数减小。Ni的掺杂不改变LaNi_{x} V_{1-x} O_{3}薄膜中Ni和V的形式价态,从而泄露了系统中不存在载流子掺杂。由于V3 d带的局域化,价带谱中除了费米能级的相干结构外,还含有非相干结构。随着Ni浓度的增加,相干特征的权重增加,这说明相干特征的来源是Ni 3d-O 2 p杂化带。与LaNiO_{3}膜相比,Ni掺杂的LaVO_{3}膜中Ni 3d-O 2 p杂化带向更高能量的移动支持配体到金属电荷转移(CT)能量的修改。Mott-Hubbard绝缘体LaVO_{3}中的Ni掺杂通过建立提供用于传导的离域电子的光谱权重而导致Mott-Hubbard间隙的闭合。在LaNiO_{3}薄膜中观察到由带宽控制的Mott-Hubbard绝缘体LaVO_{3}向负CT金属量特征的转变。该研究表明,与Mott-Hubbard绝缘体中3d电子之间的强库仑相互作用决定系统的电子结构不同,CT能量可以提供额外的自由度,以优化Ni掺杂LaVO_{3}膜中的材料特性。
2021-06-11 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
Bad metal and negative compressibility transitions in a two-band Hubbard model
在二维空间中,我们分析了在$n=2$上具有接近整数填充的有限Hund耦合的两带哈伯德模型的顺磁态。先前,莫特金属-绝缘体转变在$n=2$处建立,在该整数填充附近具有金属态和坏金属态的共存区域。共存区域在临界点结束,超过该临界点电荷不稳定性持续存在。在这里,我们调查的过渡到负电子压缩性状态的扩展填充范围接近$n=2$内从玻色子设置。我们分析了(费米子)准粒子和(玻色子)多粒子非相干背景的单独贡献,并发现总压缩性取决于准粒子激发和集体场之间的微妙相互作用。对从玻色子实施Blume-Emery-Griffiths模型方法,通过类似伊辛的赝自旋来模拟玻色子场,我们提出了这些场和费米自由度之间的反馈机制。我们认为,负的可压缩性可以持续的异质结构,这种强相关的平面,并在这些结构的大电容的结果。这些电容的强密度依赖性允许通过小的电子密度变化来调谐它们。此外,通过短电脉冲从Mott绝缘状态到金属状态的电阻切换,可以实现相当不同的电容之间的转换。
2022-06-02 cond-mat.str-el
Pump-probe spectroscopy of the one-dimensional extended Hubbard model at half filling
该研究利用含时张量网络算法,模拟半填充一维扩展哈伯德模型的泵浦-探测光谱,揭示SDW和CDW相中非平衡光导率的新态及其起源,为实验提供直接比较的理论依据。
2023-11-15 cond-mat.str-el
Ultrafast evolution and transient phases of the prototype out-of-equilibrium Mott-Hubbard material V2O3
光激发强关联材料的研究正吸引着越来越多的兴趣,因为它们的丰富的相图往往转化为同样丰富的非平衡行为,包括非热相和光致相变。利用飞秒光脉冲,电子和晶格自由度可以瞬时解耦,从而有机会稳定准绝热路径无法达到的新物质状态。在这里,我们提出了一个超快的非平衡演化的原型Mott-Hubbard材料V2 O3的研究,它提出了一个瞬态的非热阶段发展后立即光激发和持续几皮秒。对于绝缘相和金属相,瞬态配置的形成是由激发电子进入键合a1 g轨道触发的,然后由晶格畸变稳定,其特征在于A1 g相干声子的显著硬化。这种配置与热可达的配置形成鲜明对比-当加热材料时,A1 g声子频率实际上会软化。我们的研究结果表明,选择性的电子-晶格相互作用的材料参数的超快控制的重要性,是特别相关的强相关系统,其电子和结构特性往往是强烈的相互作用的光学操纵。
2016-08-31 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
Site-selective doublon-holon dynamics in a pumped one-dimensional Hubbard superlattice with staggered Coulomb interactions
该研究模拟受激光泵浦的交错相互作用一维 Hubbard 超晶格,通过线性吸收谱与 Loschmidt 振幅揭示单/多光子过程中的位点选择 doublon-holon 动力学。
2023-11-22 cond-mat.str-el
Numerical method to compute optical conductivity based on pump-probe simulations
提出了一种基于泵浦-探测装置的数值计算电导率的方法。通过对半满一维扩展哈伯德模型平衡态和非平衡态的具体数值模拟,验证了该方法的有效性和局限性。通过采用一个步骤或高斯样的探测矢量势,它被发现,在非平衡状态下,在窄探测脉冲限制的方法可以确定与不同类型的线性响应理论,其中,在平衡状态下,产生相同的结果。观测结果揭示了非平衡态下光学电导率计算的潜在探测脉冲依赖性,这可能在超快光谱测量的理论分析中有其应用。
2016-05-25 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
Light Control of Triplet Pairing in Correlated Electrons with Mixed-Sign Interactions
Emory University(埃默里大学);Clemson University(克莱姆森大学)
本研究提出通过超快光学操控在混合符号相互作用关联电子中实现三重态配对的控制方法。
2025-12-25 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
Electron-magnon dynamics triggered by an ultrashort laser pulse: A real-time Dual $GW$ study
Institut für Theoretische Physik, Universität Hamburg(汉堡大学理论物理研究所);School of Science and Technology, Örebro University(厄勒布鲁大学理学院);The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging(汉堡超快成像中心);European X-Ray Free-Electron Laser Facility(欧洲X射线自由电子激光设施);CPHT, CNRS, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris(巴黎综合理工学院高等物理化学理论与计算实验室,法国国家科学研究中心,巴黎理工学院);Collège de France, Université PSL(法兰西公学院,巴黎文理研究大学)
本研究通过实时双GW方法,探讨超短激光脉冲激发下电子-磁子动力学,揭示关联金属与莫特绝缘体在热化过程中的差异。
2025-04-07 cond-mat.str-el
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
Amplitude mode in two-dimensional coherent spectroscopy of weak-coupling antiferromagnets
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室);Department of Physics, University of Fribourg(弗里堡大学物理系);Department of Physics, University of Tokyo(东京大学物理学系);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)
研究利用非平衡动态平均场理论模拟哈伯德模型多脉冲激发,提取弱耦合反铁磁体2DCS信号,通过比较计算和分析信号等确定集体振幅模式贡献,还发现宽带和窄带脉冲下该模式相关信号的特征及增强情况。
2026-07-13 cond-mat.str-el
Does VO$_2$ Host a Transient Monoclinic Metallic Phase?
飞秒光脉冲引起的超快相变为材料的性质调控提供了新的机会。了解这些瞬态如何不同于或类似于它们的热对应物,是确定材料如何表现出平衡状态下没有的特性的关键。在本文中,我们重新审查的情况下,光诱导的绝缘体-金属相变的原型,强关联材料VO $_2$,其中一个非热Mott-Hubbard转变已被要求。在这里,我们表明,热,即使在超快的时间尺度上,发挥了关键作用的相变。当加热是适当占,我们发现一个单一的相变阈值对应的热力学结构绝缘体-金属相变,我们没有发现一个隐藏的瞬态莫特-哈伯德非热相的证据。初始热态和超快跃迁之间的相互作用可能对物质的其他瞬态有影响。
2020-09-28 cond-mat.str-el
Enhanced charge order in a photoexcited one-dimensional strongly correlated system
我们提出了一个令人信服的低维强关联系统的外部扰动的响应。利用含时Lanczos方法研究了半满一维扩展哈伯德模型在瞬态激光脉冲驱动下的非平衡演化。当系统接近相边界时,通过调节激光频率和强度,发现在Mott绝缘相中不存在可持续的电荷有序增强。我们分析的条件和调查可能出现的电荷秩序增强的机制。提出了可行的实验实现。
2012-11-08 cond-mat.str-el
Ultrafast Quenching of the Exchange Interaction in a Mott Insulator
我们研究如何快速和有效的光生载流子激发可以修改交换相互作用$J_\mathrm{ex}$在原型莫特-哈伯德绝缘体。我们证明了超快淬火的$J_\mathrm{ex}$的交换积分从依赖于时间的响应形式主义,并通过明确模拟激光诱导的自旋进动的反铁磁体是由外部磁场倾斜。在这两种情况下,电子动力学得到的非平衡动力学平均场论。我们发现,修改后的$J_\mathrm{ex}$出现已经在几个电子跳跃时间后的脉冲,减少是可比的化学掺杂的效果。
2014-08-07 cond-mat.str-el
Phase-Sensitive Measurements on a Fermi-Hubbard Quantum Processor
Max-Planck-Institut für Quantenoptik(马克斯·普朗克量子光学研究所);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Hamburg University of Technology(汉堡工业大学);University of Strathclyde(斯特拉斯克莱德大学)
本文研究了在光学超格中利用费米-海伯格模型进行相敏感测量的高效协议,通过全局淬火动力学和短虚时间演化测量复杂洛施密特回声,揭示了费米-海伯格模型的谱特性。
2026-05-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Manipulating Hubbard-type Coulomb blockade effect of metallic wires embedded in an insulator
在低维系统中,由于库仑相互作用的增强,产生了关联态。阐明这些状态需要原子尺度的表征和精细的控制能力。在这项研究中,光谱成像-扫描隧道显微镜被用来调查驻留在单层和双层MoSe 2镜像孪晶界(MTB)的一维电子的相关态。由导线长度确定的库仑能量驱动MTB进入两种类型的基态,其具有不同的各自的异相和同相电荷阶数。这两个基态可以可逆地转换通过一个亚稳的零能量状态与原位电压脉冲,调谐的MTB的电子填充通过极化过程,证实了第一性原理计算。我们的改进的哈伯德模型揭示了基态作为相关绝缘体从现场U-起源库仑相互作用,被称为Hubbard型库仑阻塞效应。我们的工作为理解复杂系统中的相关物理和为纳米电子学应用定制量子态奠定了基础。
2021-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frequency-selective amplification of nonlinear response in strongly correlated bosons
该研究在扩展 Bose-Hubbard 模型密度波相中提出基于 RIA 的频率选择方案,通过调节脉冲频率与场强增强指定阶次的非线性谐波响应。
2024-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Temporal response of nonequilibrium correlated electrons
在这项工作中,我们研究的时间分辨,瞬时电流响应的无自旋Falicov-Kimball模型在半填充,两侧的Mott-Hubbard金属-绝缘体过渡,驱动强电场泵脉冲。使用一个精确的,非平衡的,多体杂质的解决方案,专门设计来处理电子在随时间变化的领域的平衡演化的结果。我们提供了一个简单的介绍方法和计算细节。我们发现,电流发展布洛赫振荡,类似的情况下,直流驱动领域,具有额外的幅度调制,其特征在于拍频和相关效应引起的。相关性主要表现为通过整体减少的幅度和移动的电流响应的起始时间与增加的相互作用强度。
2010-04-27 cond-mat.str-el
Controlling ultracold atoms in multi-band optical lattices for simulation of Kondo physics
研究了与近藤问题相关的一类强关联物理,证明了在多带光晶格中可以通过空间周期性拉曼脉冲控制超冷原子.即使我们只有自旋无关的原子碰撞相互作用,该系统的基本动力学也由自旋相关的费米或玻色子Kondo-Hubbard晶格模型描述。通过平均场近似求解了玻色子Kondo-Hubbard晶格模型,结果表明在整数填充下,从铁磁超流到Kondo-signet绝缘体存在明显的相变.
2003-10-16 cond-mat.soft cond-mat.str-el quant-ph
Nonthermal switching of charge order: dynamical slowing down and optimal control
研究了电子驱动的电荷密度波序的激光诱导动力学。一个全面的平均场分析的有吸引力的哈伯德模型在弱耦合制度揭示了超快开关和超快熔化的顺序通过非热路径。由此产生的非平衡相图表现出多个动态相变随着电场强度的增加。利用一个直观的赝自旋图像,我们表明,激光器可以被视为一个外部(伪)磁场,和不同的动力学制度可以连接到自旋进动角。我们进一步研究了电子-电子相互作用超出平均场的影响,表明相图的主要特征对散射或热化过程是鲁棒的。例如,具有切换顺序的非热状态的特征在于特别慢的弛豫。我们还演示了如何通过最优控制理论裁剪脉冲形状来稳定这些非热相。
2017-12-17 cond-mat.str-el
Cavity engineering of Hubbard $U$ via phonon polaritons
泵浦-探测实验已经提出了通过用共振中红外激光脉冲驱动红外激活声子来控制电子关联的可能性。在这项工作中,我们研究了两种可能的微观非线性电子-声子相互作用背后的这些意见,即耦合的平方晶格位移的电子密度或双重占有。我们调查是否光子-声子耦合到光腔中的量子化光,使类似的控制电子相关。我们首先表明,在一个黑暗的腔电子相互作用的增加,排除了可能性,$T_c$在超导体中可以通过有效地减少电子-电子排斥通过非线性电子-声子耦合在一个腔。我们进一步发现,在驱动腔,电子相互作用减少。出现了两种不同的制度:(i)强耦合区,其中声子在与反耦合强度成比例的时间显示延迟响应,以及(ii)超强耦合区,其中当共振驱动声子极化激元时响应是立即的。我们进一步确定了一个显着的特点,在电子光谱功能时,电子耦合到声子极化激元涉及的红外激活声子模式,即分裂的抖离带成三个波段。这可以通过角分辨光电子能谱来观察。
2022-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
Ultrafast renormalization of the onsite Coulomb repulsion in a cuprate superconductor
超快激光器是控制和稳定量子材料中出现相位的越来越重要的工具。在各种可能的激发方案中,一个特别有趣的途径是直接光工程的微观电子参数,如电子跳跃和本地库仑排斥(哈伯德$U$)。在这项工作中,我们使用时间分辨的X射线吸收光谱演示的光诱导重整化的Hubbard $U$在铜氧化物超导体,La $_{1.905}$ Ba $_{0.095}$ CuO $_4$。我们发现,强烈的飞秒激光脉冲诱导大量的红移的上哈伯德带,而离开张赖斯单线态能量不受影响。通过比较实验数据的单带和三带哈伯德模型的随时间变化的光谱,我们将这种效果分配给一个$\sim140$毫电子伏减少现场库仑排斥铜网站。我们演示了一个动态的哈伯德$U$重整化在氧化铜铺平了道路,一种新的策略,用于操纵超导性,磁性,以及实现其他远程有序相在光驱动的量子材料。
2021-09-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.chem-ph
Optical Indistinguishability via Twinning Fields
在这里,我们介绍了孪生场的概念-一个驱动电磁脉冲,诱导从两个不同的材料相同的光学响应。我们表明,对一般的多体系统,孪生场,使系统\emph{optically indistinguishable}总是存在的。导出了该场唯一的条件,并对费米-哈伯德模型的孪生场进行了数值计算。孪生场的普遍存在可能会在非线性光学、材料科学和量子技术等领域带来新的研究方向。
2021-08-03 cond-mat.str-el quant-ph
THz Field Control of In-Plane Orbital Order in La0.5Sr1.5MnO4
面内各向异性基态普遍存在于相关固体如磷属元素化物、铜酸盐和锰氧化物中。它们可以从掺杂莫特绝缘体中产生,并与超导体等相竞争,但它们的起源仍有争议。晶格、电荷、轨道和自旋自由度之间的强耦合导致多个参数同时有序化,掩盖了驱动转变的机制。我们证明了锰氧化物中的各向异性轨道域可以通过脉冲太赫兹光场的偏振取向。通过应用哈伯德模型,我们表明,域控制可以通过电场辅助跳跃的电荷或场诱导的键角修改。这两种途径都增强了局部库仑排斥,驱动域重取向和主导机制是由平衡Mn-O-Mn键角。我们的研究结果突出了库仑相互作用在锰氧化物中驱动轨道顺序所发挥的关键作用,并展示了如何以新的方式利用THz来理解和操纵各种相关材料中的各向异性相。
2015-09-23 cond-mat.str-el
High Harmonic Tracking of Ultrafast Electron Dynamics across the Mott to Charge Density Wave Phase Transition
Wrocław University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫科技大学);ICFO - Institut de Ciències Fotòniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(ICFO-光子科学研究所,巴塞罗那科学技术研究院);Universidad de Valencia-CSIC(瓦伦西亚大学-西班牙国家科学研究委员会);ICREA(加泰罗尼亚高级研究学院);DIPC - Donostia International Physics Center(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯基克,巴斯克科学基金会);ISQI - Institute of Spintronics and Quantum Information, Adam Mickiewicz University(自旋电子学与量子信息研究所,亚当·密茨凯维奇大学)
利用强场光学揭示强相关物质中电子动力学在莫特到电荷密度波相变中的首级阶转变特性。
2024-04-22 cond-mat.str-el