Optical Gyrotropy and the Nonlocal Hall Effect in Chiral Charge Ordered TiSe$_2$
有人认为,打破空间反演对称性而不是时间反演对称性的材料将是光学旋向性的,并显示出非局域霍尔效应。相关的光学旋转功率和建议的可能性,诱导克尔效应在这种材料中,反过来是最近的讨论的核心关于各种铜氧化物高温超导体的赝能隙相的性质。在这封信中,我们表明,光学回旋和非局域霍尔效应提供了一个灵敏的探针破缺反转对称性$1T$ -TiSe $_2$。最近发现这种材料在低温下具有手性电荷有序相,其中反转对称性自发破缺,而时间反演对称性在其整个相图中保持不破缺。我们估计所产生的旋光常数和光学旋转功率的大小,并建议$1T$ -TiSe $_2$可以作为一个模型材料在解释最近的克尔效应测量铜氧化物超导体。
2015-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Molecular beam epitaxy growth and scanning tunneling microscopy study of TiSe$_2$ ultrathin films
采用分子束外延技术在石墨化的SiC(0001)衬底上生长了TiSe_2外延薄膜。TiSe2薄膜的生长方式接近于逐层生长,薄膜中存在两种主要的缺陷,分别为Se空位和间隙缺陷。通过扫描隧道显微镜,我们表明,建立良好的电荷密度波可以生存在单晶胞(一个三层)制度,并发现其相关长度的逐渐减少,在TiSe2薄膜中的表面缺陷的密度增加。我们的研究结果提供了重要的见解,在TiSe 2的电荷密度波的性质,也奠定了潜在的应用基础上的集体电子态的材料基础。
2015-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Persistence of charge ordering instability to Coulomb engineering in the excitonic insulator candidate TiSe$_2$
University of St Andrews(圣安德鲁斯大学);Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Universität Hamburg(汉堡大学);STFC Central Laser Facility, Research Complex at Harwell(STFC 哈韦尔研究综合体中央激光设施);Bremen Center for Computational Materials Science(不来梅计算材料科学中心)
通过介电屏蔽调控,研究发现TiSe₂的激发子能隙重新归一化,但其电子结构不受温度影响,表明激发子并非驱动CDW相变的必要因素。
2025-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Disorder Induced Superconductivity in TiSe_1.2S_0.8
该研究通过磁化与磁输运测量在多晶TiSe1.2S0.8中发现Tc约7 K的丝状超导,并将其归因于位错、缺陷和Ti离子无序对非公度电荷密度波下超导相的稳定作用。
2025-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Van der Waals Schottky barriers as interface probes of the correlation between chemical potential shifts and charge density wave formation in 1T-TiSe$_2$ and 2H-NbSe$_2$
层状过渡金属二硫属化物(TMD)材料,即1 T-TiSe $_2$和2 H-NbSe $_2$,具有二阶电荷密度波(CDW)跃迁,其中声子对于传导电子密度的周期性调制和相关的晶格畸变起关键作用。我们系统地研究了在很宽的温度范围内的肖特基势垒的传输和电容特性密切接触新鲜剥离的薄片的1 T-TiSe $_2$和2 H-NbSe $_2$的\textit{n}型GaAs半导体衬底。提取的温度依赖性参数(零偏置势垒高度,理想性和内建电位)反映了在TMD/GaAs界面的变化引起的CDW形成两个TMD材料。所测得的内置电位揭示了与CDW形成有关的化学电位变化。随着温度的降低,在CDW演化过程中的化学势位移的峰值表明电子能量重新分布和晶格应变能和库仑相互作用的组合之间的竞争。CDW体系中化学势的这些调制,例如具有二级相变的1 T-TiSe $_2$和2 H-NbSe $_2$,反映了从短程有序到长程序的相应转换。
2017-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cluster charge-density-wave glass in hydrogen-intercalated TiSe$_{2}$
本研究通过核磁共振探测氢插层1T-TiSe2,发现高温下介观畴的团簇玻璃动力学及低温下受缺陷阻碍的类声子局域振荡,揭示了电荷密度波态的复杂内在行为。
2023-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exciton-phonon cooperative mechanism of the triple-$q$ charge-density-wave and antiferroelectric electron polarization in TiSe$_2$
采用考虑电子-声子耦合和位间库仑(激子)相互作用的多轨道$d$ - $p$模型,研究了单层TiSe $_2$中电荷密度波(CDW)形成的微观机制.首先,我们估计的第一性原理能带结构计算的基础上的单层TiSe $_2$的Ti $3d$和Se $4p$轨道的紧束缚带。我们从而显示轨道纹理附近的费米能级的未扭曲的能带结构。接下来,我们使用紧束缚近似推导出电子-声子耦合,并表明在布里渊区的M点处的横声子模中发生软化。研究了三重$q$ CDW态的稳定性,结果表明,在M $_1$,M $_2$,M $_3$点的横声子模同时被冻结.然后,我们介绍了最近邻的Ti和Se原子之间的库仑相互作用,导致价Se $4p$和导电Ti $3d$带之间的激子不稳定性。在平均场近似下处理位间库仑相互作用,我们发现电子-声子和激子相互作用协同稳定了TiSe $_2$中的三重$q$ CDW态。我们还计算了CDW态的单粒子谱,并再现了光电子能谱中观察到的能带折叠谱。最后,为了澄清CDW态的性质,我们研究了电子电荷密度分布,并表明,CDW态在TiSe $_2$是一个键型,并诱导一个涡旋状的反铁电极化的kagome网络的Ti原子。
2018-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Critical role of the exchange interaction for the electronic structure and charge-density-wave formation in TiSe2
我们表明,通过混合泛函屏蔽交换的列入提供了一个统一的描述的电子和振动性质的TiSe 2。与密度泛函理论中的局部近似相反,明确包含精确的非局部交换捕获了将Ti-d态与Se-p态分离并通过形成p-d杂化态稳定电荷密度波(CDW)(或低T)相所需的电子-电子相互作用的影响。我们进一步表明,这导致了增强的电子-声子耦合,即使在高T相打开一个小的间隙,也可以驱动过渡。最后,我们证明了混合泛函可以产生一个CDW相位的电子带,几何形状,和声子频率与实验一致。
2017-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast Switching from the Charge Density Wave Phase to a Metastable Metallic State in 1T-TiSe$_2$
本文利用时间分辨角分辨光电子能谱研究1T-TiSe$_2$,发现光激发后100 fs内准粒子布居驱动超快相变,产生由相干电子-声子耦合导致的亚稳金属态,并用含时Ginzburg-Landau模型描述了该动力学机制。
2023-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic Origin of Chiral Charge Density Wave in TiSe2
本研究结合STM和DFT计算,揭示了TiSe2中手性电荷密度波源于Se-Ti键畸变的螺旋性及层间平移,该结构打破反演与反射对称性,能量低于传统非手性模型,为层状材料的CDW手性提供了原子级理解。
2024-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Plasmon Excitations Across the Charge-Density-Wave Transition in Single-Layer TiSe$_2$
本研究采用第一性原理电磁线性响应方法,揭示单层 $1T$-TiSe$_2$ 跨 CDW 相变时等离激元–声子散射及与 CDW 激发的强杂化机制。
2024-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Realignment of the charge-density wave in TiSe$_2$ by variation of the conduction band population
通过控制导带中有效载流子数目的变化,研究了TiSe $_2$中电荷密度波(CDW)的维数特性。通过H2O曝光实现维度的变化,并通过角分辨光电子能谱学进行监测。CDW生成矢量在一个狭窄的种群范围内从2x2x1向1x1x2变化,就在CDW完全抑制之前。我们的研究结果使一个新的观点的激子起源的CDW,CDW生成矢量和周期性晶格畸变之间的关系,并建议修改最近发现的手征性的CDW的图片。
2016-06-25 cond-mat.str-el
Fermi surface reconstruction and electron dynamics at the charge-density-wave transition in TiSe2
的载流子浓度和迁移率的演变检查跨电荷密度波(CDW)过渡在TiSe 2。结合量子振荡和磁输运测量表明,一个小的电子口袋占主导地位的电子性质在低温下,而电子和空穴口袋在室温下作出贡献。在CDW过渡,一个突然的费米表面重建和最小的电子和空穴迁移率提取从两个波段和Kohler分析的磁输运测量。迁移率的最小值与软化CDW模式的散射的监督作用有关。随着载流子浓度和动力学的CDW和相关的玻色子模式占主导地位,我们的研究结果突出了TiSe2作为一个原型系统,研究费米表面重建的密度波过渡。
2020-03-20 cond-mat.str-el
Orbital- and $k_z$-selective hybridisation of Se 4p and Ti 3d states in the charge density wave phase of TiSe$_2$
我们重新审视了持久的问题,$2\times{}2\times{}2$电荷密度波(CDW)的顺序在TiSe $_2$,利用光子能量依赖角分辨光电子能谱探测全三维高低温电子结构。我们的测量结果表明,在这个系统中的三维导带和准二维价带之间的维数失配如何导致强烈依赖于$k_z$的杂化。虽然这样的动量选择性耦合可以提供所需的能量增益,形成的CDW,我们展示了如何额外的“乘客”状态仍然存在,这只弱耦合到CDW,从而主导了低能量物理在有序相的TiSe $_2$。
2019-02-26 cond-mat.str-el
Semimetal-to-semiconductor transition and charge-density-wave melting in $1T$-TiSe$_{2-x}$S$_x$ single crystals
过渡金属二硫属化物$1T$-TiSe $_2$是一种准二维层状材料,在临界温度T $_{c}\approx 200$ K下具有朝向相称电荷密度波(CDW)的相变。CDW不稳定性的起源与正常态的半金属或半导体性质之间的关系,即,与非重建费米表面拓扑,仍然难以捉摸。结合角分辨光电子能谱(ARPES)、扫描隧道显微镜(STM)和密度泛函理论(DFT)计算,我们研究了$1T$ -TiSe $_{2-x}$ S $_x$单晶.使用STM,我们首先表明,长程相位相干CDW状态是稳定的,对浓度至少高达$x=0.34$的S取代。然后,ARPES测量揭示了一个缓慢的,但连续的减少之间的重叠的电子和空穴($e$ - $h$)带的半金属正常状态以及再现的DFT和相关的CDW序参数和$T_c$的轻微减少。我们的DFT计算进一步预测在较高的临界S浓度$x_c$ =0.9 $\pm$ 0.1,这与STM测量的TiSeS中的熔融CDW状态相一致的正常状态的半金属到半导体的转变。最后,我们合理化的$x$ -依赖的$e$ - $h$带重叠的等价取代引起的竞争化学压力和电荷本地化效应。我们的研究强调了$e$-$h$带重叠对CDW不稳定性的关键作用.
2018-12-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metastable low energy states in TiS2, TiSe2, TiTe2 systems predicted with evolutionary algorithms
在密度泛函理论框架下,利用进化搜索算法对van der Waals半金属TiS 2,TiSe 2和TiTe 2的低能亚稳态进行了系统研究.发现TiSe_2、TiS_2和TiTe_2在低能亚稳态中有很大的差别。在TiSe 2和TiS 2中存在多个亚稳态,而在TiTe 2中没有发现低能亚稳态。我们发现,所获得的一些亚稳态可以被识别为电荷密度波(CDW)。我们认为低能亚稳相的存在表明在这些化合物中出现了作为基态的CDW。
2021-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron correlations rule the phonon-driven instability in single layer TiSe$_2$
采用密度泛函微扰理论和Hubbard相互作用研究了单层1 T-TiSe $_2$中电荷密度波(CDW)有序的问题.结果强调了通过哈伯德修正的电子相关性的关键作用,以捕捉准确的电子结构,低温和高温极限的CDW声子模式,和温度-电荷相图。我们表明,在密切的协议与实验,总相图包括公度和不公度CDW区域,后者与CDW相吻合,并可能有助于其形成。除了量子晶格涨落和激子相互作用的既定作用,我们的分析强调了被忽视的关键作用的动量依赖的电子-声子耦合和电子相关的CDW相变在单层TiSe $_2$。
2022-12-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferroaxial and nematic transitions in the charge density wave phase of 1T-TiSe$_2$
University of Washington(华盛顿大学);Lehigh University(理海大学);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Advanced Photon Source, Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室先进光子源);University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Donostia International Physics Center(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);IKERBASQUE, Basque Foundation for Science(伊克巴萨奎,巴斯克科学基金会)
研究1T-TiSe₂电荷密度波相中铁轴向和向列相变,揭示其对称性破缺机制,通过弹性电阻率和弹性卡诺测量确定宏观电toroidal矩的bulk特征。
2026-03-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Direct Evidence for Robust Bulk Band Gap Across the Charge Density Wave Transition in TiSe2
Xiamen University Malaysia(厦门大学马来西亚分校);University of Connecticut(康涅狄格大学);SRM University - AP(SRM大学-安得拉邦校区);University of Nebraska-Lincoln(内布拉斯加大学林肯分校);University of New Hampshire(新罕布什尔大学);Brookhaven National Lab(布鲁克海文国家实验室)
本研究利用高分辨角分辨光电子能谱证实TiSe2的CDW相变由晶格对称性破缺重构主导,而非电子带隙打开,其体态带隙在相变前后保持鲁棒性。
2026-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence for breathing-type pseudo Jahn-Teller distortions in the charge density wave phase of 1$T$-TiSe$_2$
用角分辨光电子能谱(ARPES)和中子散射测量研究了1 $T$ -TiSe $_2$中的电荷密度波(CDW)相.我们的ARPES结果揭示了一个明确的温度依赖性的系统的化学势。他们还证明了特定的变化所遇到的Se 4 $p$价和Ti 3 $d$导带作为系统的温度降低通过$T_{\text{CDW}}$。价带经历向下的移动,而导带保持不受影响。在CDW状态的晶体结构显示了一个明显的分裂的Ti-Se原子的相关性,让人想起Jahn-Teller扭曲,表现在呼吸型模式。ARPES数据与局部结构分析一起支持1 $T$ -TiSe $_2$中Jahn-Teller样畸变与CDW顺序之间的直接联系。
2018-07-16 cond-mat.str-el
Charge Density Wave Activated Excitons in TiSe$_2$-MoSe$_2$ Heterostructures
层状材料使得能够组装一类新的异质结构,其中晶格匹配不再是一个要求。这些异质结构中的界面因此成为未探索的物理学的肥沃土壤,因为不同的现象可以通过邻近效应耦合。在这篇文章中,我们确定了一个意想不到的光致发光(PL)峰时,MoSe $_2$与TiSe $_2$相互作用。一系列的温度依赖性和空间分辨的PL测量显示,这个峰是唯一的TiSe $_2$ -MoSe $_2$界面,能量较高的中性激子相比,并表现出激子的特性。该特征在TiSe $_2$电荷密度波跃迁处消失,表明密度波在这种新激子的形成中起着重要作用。我们提出了几个合理的情况下,这个峰值的起源,个别捕捉我们的观察的一些方面,但不能完全解释这个功能。因此,这些结果对理论界提出了新的挑战,并提供了一种通过与电荷密度波相互作用来设计激子的迷人方法。
2021-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Melting of the Charge Density Wave State in 1T-TiSe2
我们报告了低温,压力诱导的CDW相的1 T-TiSe 2的熔融的拉曼散射研究。我们的Raman散射测量揭示了CDW态的坍缩分三个阶段:(i)当P<5 kbar时,CDW振幅模能量和强度随压力的变化表明CDW处于"结晶态“;(ii)对于5 < P < 25千巴,CDW振幅模式能量和强度随着压力的增加而降低,这表明CDW软化的状态,并且可以从晶格解耦;以及(iii)对于P>25 kbar,振幅模式的不存在揭示了熔化的CDW区域。
2003-04-11 cond-mat.str-el
Observation of orbital order in the Van der Waals material 1T-TiSe2
除了磁序和电荷序外,轨道占据的规则排列构成了凝聚态物理的一个基本序参量。尽管轨道序很难在实验中直接确定,但它的存在在许多强相关的三维莫特绝缘体中得到了牢固的确立。在这里,报告共振X射线散射实验上的层状范德华化合物$1T$ -TiSe $_2$,我们建立了出现的轨道顺序在弱相关,准二维材料。我们的实验散射结果是一致的第一性原理计算,带来了一个通用的机制之间的密切相互作用的电荷重新分配,晶格位移,和轨道顺序。它表明了轨道自由度在TiSe $_2$中的重要作用,以及它们在整个相关范德华材料家族中的重要性。
2021-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Revisiting the charge-density-wave superlattice of 1$T$-TiSe$_2$
Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Stanford University(斯坦福大学);SLAC National Accelerator Laboratory(SLAC国家加速器实验室)
研究通过选区电子衍射揭示1$T$-TiSe$_2$中两种不同且空间分离的电荷密度波相,修正了原有原子位移模式,为理解其非对称电子序和不稳定性提供了新基础。
2025-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High harmonic spectroscopy reveals anisotropy of the Mott to Charge-Density-Wave phase transition in TiSe$_2$
ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, 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所);Institute for Theoretical Physics, ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院理论物理研究所);DIPC - Donostia International Physics Center(多诺西亚国际物理中心);Ikerbasque - Basque Foundation for Science(伊克尔巴斯科克科学基金会);ISQI - Institute of Spintronics and Quantum Information, Faculty of Physics and Astronomy, Adam Mickiewicz University(亚当·密茨凯维奇大学物理与天文学学院自旋电子学与量子信息研究所);Instituto de Ciencia Molecular (ICMol), Universitat de València(瓦伦西亚大学分子科学研究所);ICREA(加泰罗尼亚高级研究院)
本研究利用偏振分辨高次谐波光谱研究TiSe$_2$中Mott到电荷密度波相变,发现转变温度以下的各向异性分量,揭示了量子相变与非线性光学响应的关联。
2024-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.optics
Charge Density Wave Hampers Exciton Condensation in 1T-TiSe$_2$
激子的玻色-爱因斯坦凝聚作为观察多体量子效应的涌现性质的典型例子,继续获得巨大的关注。特别地,二硒化钛(TiSe $_2$)是用于实现激子凝聚的有希望的候选物,并且最近才在实验上观察到。令人惊讶的是,冷凝物的实验特征在于软等离子体激元模式,仅存在于附近的转变温度,$T_c$,电荷密度波(CDW)。在这里,我们使用线性响应时间相关的密度泛函理论来表征和分析实验光谱,发现软模可以归因于带间电子跃迁。在低于$T_c$的CDW态,周期性晶格畸变通过引入CDW能隙阻碍激子的自发形成。带隙提高了软模并将其合并到常规等离子体中。我们令人惊讶的结果与科学文献中常用的简单分析模型相矛盾。此外,我们发现,一个有限的电子温度,$T_e$,引入了一个耗散通道,并阻止了凝聚以上$T_c$。CDW和$T_e$的联合作用解释了激子凝聚的脆弱的温度依赖性。综上所述,我们的工作提供了第一个\textit{ab initio}原子级的框架,合理化最近的实验和进一步操纵激子凝聚在TiSe $_2$。
2019-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Chiral charge order in 1$T$-TiSe$_2$: importance of lattice degrees of freedom
我们解决的问题,最近发现的手征性的电荷密度波相位1 $T$ -钛硒$_2$,迄今缺乏一个微观的理解的起源。我们认为,晶格自由度似乎是至关重要的这种新颖的现象。我们激励一个理论模型,考虑到一个价和三个导带,一个强烈的屏蔽库仑之间的相互作用的电子,以及耦合的电子的横向光学声子模式。以这种方式扩展的Falicov-Kimball模型在低温下具有电荷密度波态,这伴随着周期性的晶格畸变。电荷有序化是由晶格变形和电子-空穴配对(激子)不稳定性组合驱动的。我们表明,电子-声子相互作用和声子-声子相互作用必须考虑到至少达到四阶的晶格位移,以实现稳定的手征电荷顺序。手性性质表现在离子位移中。此外,我们还提供了该模型的基态相图,并给出了1 $T$ -TiSe $_2$的电子-电子和电子-声子相互作用常数的估计。
2013-08-24 cond-mat.str-el
Mechanisms of electron-phonon coupling unraveled in momentum and time: The case of soft-phonons in TiSe$_2$
载流子与声子之间的复杂耦合是凝聚态物质中各种现象的原因。我们应用超快电子漫散射来解释1 T-TiSe $_2$中的电子-声子耦合现象。我们能够区分效果由于实部的多体裸电子的磁化率,$\Re\left[χ_0(\mathbf{q})\right]$,从那些由于电子-声子耦合顶点,$g_{\mathbf{q}}$,通过以下的响应半金属(正常相)1 T-TiSe $_2$的选择性光掺杂到电子口袋中的费米能级。准脉冲和波矢特定的重整化软带边界声子频率(硬化)观察,其次是波矢独立的电子-声子平衡。这些结果揭示了驱动声子软化的基本机制,声子软化与较低温度下的电荷密度波跃迁有关。
2020-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optically induced symmetry breaking due to nonequilibrium steady state formation in charge density wave material 1T-TiSe2
本研究利用连续波激光和圆光电流效应探测1T-TiSe2的对称性,发现其CDW基态非手性,但在超过阈值光强下会转变为非平衡稳态手性相,证明强关联材料能在极低光强下实现光学诱导相变。
2023-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Ising domain wall networks from intertwined charge density waves in single-layer TiSe2
本文在超净轻微掺杂单层TiSe2中首次观测到近公度电荷密度波态,揭示其畴壁为两个耦合实CDW的伊辛型畴壁,并发现涌现向列调制,通过金兹堡-朗道理论阐明其耦合机制。
2024-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge-density wave induced by combined electron-electron and electron-phonon interactions in 1$T$-TiSe$_2$: A variational Monte Carlo study
为了阐明1 $T$ -TiSe $_2$中电荷密度波(CDW)相的起源,我们研究了三角晶格中半满双带哈伯德模型的基态性质.通过使用变分蒙特卡罗方法,电子和晶格的自由度都被视为量子力学在平均场近似以外的平等地位。我们发现,库仑相互作用和电子-声子相互作用之间的合作是必不可少的诱导CDW相。结果表明,在费米面嵌套条件较差的情况下,很难实现没有晶格畸变的“纯”激子凝聚。此外,通过系统地计算两个能带之间的动量分辨杂化,我们从CDW相中BCS-BEC交叉的角度考察了电子-空穴配对的特征,发现强耦合的类BEC配对占主导地位。因此,我们提出,在1 $T$ -TiSe $_2$中观察到的CDW相起源于类BEC电子空穴配对。
2015-05-29 cond-mat.str-el
Electron-Phonon Coupling and the Soft Phonon Mode in TiSe$_2$
我们报告的高分辨率非弹性X射线测量的软声子模式的电荷密度波化合物TiSe $_2$。在T ~ T_{CDW}处,我们观察到一个横光学声子在L点处的完全软化,即q =(0.5,0,0.5).重整化声子能量在一个大的波矢范围$(0.3, 0, 0.5) \le \mathbf{q} \le (0.5, 0, 0.5)$。详细的从头计算的电子和晶格动力学性质的TiSe 2的定量协议与实验频率的声子分支涉及软模式。所观察到的重整化声子频率的宽范围是直接相关的稳定的电荷密度波有序状态的电子磁化率的宽峰。我们的分析表明,传统的电子-声子耦合机制可以解释结构的不稳定性和电荷密度波的顺序,虽然其他机制可能会进一步提高转变温度。
2011-11-08 cond-mat.str-el
Revealing the order parameter dynamics of 1T-TiSe$_2$ following optical excitation
电荷密度波态的形成由序参量表征。它的建立方式提供了独特的信息,相关性在驱动电荷密度波形成及其形成背后的机制中所起的作用。在这里,我们使用时间和角度分辨光电子能谱学光学扰动的电荷密度相在1 T-TiSe $_2$和以下的恢复其序参量作为能量,动量和激发密度的函数。我们的研究结果表明,两个不同的订单有助于间隙的形成,CDW秩序和赝间隙状秩序,表现出的整体鲁棒性的光激发。详细的分析作为激发密度和延迟时间的函数的间隙的大小揭示了CDW间隙的激子长程性质和短程Jahn-Teller字符的赝隙顺序。与带隙相反,折叠的Se $_{4p}$ * 带的强度只能提供对激子顺序的访问。这些结果提供了新的信息到长期存在的争论的差距在TiSe $_2$的起源,并将其放置在相同的背景下,其他量子材料的赝间隙相似乎是一个前体的长程序。
2022-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
In-plane anisotropy of charge density wave fluctuations in 1$T$-TiSe$_2$
该研究通过X射线漫散射测量1$T$-TiSe$_2$的三重$q$ CDW涨落,揭示其面外层间解耦、面内各向异性及独立相位涨落,并阐明相变时的三维长程相干与能量尺度层级。
2025-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dramatic Plasmon Response to the Charge-Density-Wave Gap Development in $1\textit{T}-{\mathrm{TiSe}}_{2}$
1 T-TiSe 2是研究最多的电荷密度波(CDW)系统之一,不仅因为其与CDW跃迁相关的独特性质,而且还由于其作为激子绝缘体的有希望的候选者的状态,所提出的在CDW波矢量处的等离子体软化信号。利用高分辨电子能量损失谱,我们报告了1 T-TiSe 2的温度依赖的等离子体行为的系统研究。我们明确地解决了声子模式的等离子体激元,揭示了朗道阻尼的存在,等离子体激元在有限的动量,这不支持激子凝聚的等离子体激元软化图片。此外,我们还发现零动量下的等离子体激元寿命对与CDW跃迁相关的带隙演化有显著的响应。在正常相费米能级附近的带间跃迁被证明是等离子体激元的一个强阻尼通道,而在CDW相这样的通道被抑制,由于CDW间隙开放,这导致在半金属或小间隙半导体等离子体激元的戏剧性的可调谐性。
2022-10-26 cond-mat.str-el
Comment on "Charge-parity symmetry observed through Friedel oscillations in chiral charge-density waves" by J. Ishioka et al
在他们的出版物[Phys. Rev B,84,245125(2011)]中,Ishioka等人根据参数H_CDW讨论了最近发现的1 T-TiSe 2中的手性电荷密度波态,其符号被认为对应于手性序的手性。在这里,我们指出,H_CDW,由Ishioka等人定义,不能用这种方式来表征手性。一种替代措施的手性为1 T-TiSe 2的特定情况下,建议。
2012-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inconsistencies between experimental and theoretical band structure of TiSe$_2$
通过直接比较TiSe$_2$的角分辨光电子能谱与密度泛函理论结果,研究发现理论预测的价带-导带杂化能隙在实验中缺失,从而质疑激子绝缘体机制。
2024-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pressure Driven Phase Transition in 1T-TiSe$_2$ , a MOIPT+DMFT Study
过渡金属二硫属化合物中电荷密度波序的非常规超导性质是目前争论的问题。1 T-TiSe 2是如何从正常态的电子结构出发,再到电荷有序态,在压力作用下产生超导电性的,目前还在研究之中。在CDW边界的大类TMD中发现了预形成的激子液体驱动的有序态介导的超导电性。利用动力学平均场论,从非相互作用的能带结构计算输入,我表明超导相出现在约2 GPa的压力,温度为2 K,这个区域持续到4 GPa的压力。
2016-06-09 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
Evidence for an excitonic insulator phase in 1T-TiSe$_{2}$
我们提出了一个新的高分辨率角分辨光电发射研究1 \textit{T}-TiSe $_{2}$在这两个,它的室温,正常阶段和它的低温,电荷密度波阶段。在低温下的光电子能谱强烈修改,与大带重正化在高对称点的布里渊区和一个非常大的转移光谱重量回折带。激子绝缘体相的光谱函数的理论计算再现了实验功能,具有很好的协议。这给出了强有力的证据,有利于激子绝缘体的情况下,作为一个驱动力的电荷密度波过渡在1 \textit{T}-TiSe $_{2}$。
2007-04-02 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Transport properties in Cu$_{x}$TiSe$_{2}$ (0.015$\leq$x$\leq$0.110) Single Crystal
系统地研究了Cu $_{x}$ TiSe $_{2}$(0.015 $\leq$ x $\leq$ 0.110)单晶的输运性质.面内电阻率和面外电阻率的测量结果均表明,掺杂$x \leq 0.025$的单晶超导转变与电荷密度波(CDW)共存。在x=0.055附近,当CDW态被完全抑制后,Cu掺杂明显增强了超导性。Cu $_{0.11}$ TiSe $_{2}$在1.8 K以上没有超导转变。电阻率的各向异性随着Cu含量的增加而增加,并且几乎与$T$无关。CDW态对霍尔系数和热电势有很大的影响。在Cu $_{x}$ TiSe $_{2}$中观察到与三角晶格$NaxCoO_2$相当的大的热电势。由于导电载流子和局域磁矩之间的相互作用,Cu的嵌入引起负MR。
2007-03-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase Separation in the Vicinity of Fermi Surface Hot Spots
空间不均匀的电子态被认为是承载电荷密度波(CDW)的量子材料中超导相出现的关键因素。原型材料是过渡金属二硫属化物(TMDC),其中,1 $T$ $_2$在Cu嵌入、压力或电选通下表现出交织的CDW和超导状态。虽然最近有人提出超导性的出现与CDW涨落和CDW序中空间不均匀性的发展有关,但这种相分离(PS)的基本机制仍然缺失。使用角分辨光电子能谱和变温扫描隧道显微镜,我们报告的CDW在1 $T$ -TiSe $_2$作为Ti自掺杂,一个被忽视的自由度诱导CDW织构的函数的相图。我们发现一个内在的趋势,电子PS附近的费米表面(FS)的“热点”,即位置与带交叉接近,但不是在费米能级。因此,我们证明了FS拓扑结构和空间纹理的电子相的出现,这是预计将推广到许多掺杂的CDW化合物之间的密切关系。
2019-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photo-induced Dynamics and Momentum Distribution of Chiral Charge Density Waves in 1T-TiSe$_{2}$
本研究利用圆偏振泵浦激光器结合时间分辨X射线衍射(tr-XRD)技术,探测1T-TiSe$_{2}$中手性电荷密度波的光致动力学,揭示了圆偏振光对CDW强度抑制的显著差异及手性结构域的光致扩展,阐明了手性操纵机制并验证了该技术的有效性。
2025-02-04 cond-mat.str-el
Quantum and classical mode softening near the charge-density-wave/superconductor transition of Cu$_{x}$TiSe$_{2}$: Raman spectroscopic studies
CuxTiSe 2中电荷密度波(CDW)振幅模式的温度和x依赖拉曼散射研究表明,振幅模式频率ω_o与约化温度T/T_CDW和约化Cu含量x/x_c具有相同的幂律标度,即,当p = T/T_CDW或x/x_c时,ω_o ~(1 - p)= 0.15,表明模式软化与接近CDW转变的控制参数无关。我们提供的证据表明,在CuxTiSe 2中的x依赖模式软化是由于晶格的膨胀导致的电子-声子耦合常数λ的减少,并且x依赖的“量子”(T ~ 0)模式软化揭示了CuxTiSe 2的超导相内的量子临界点。
2007-12-12 cond-mat.str-el
Structurally assisted melting of excitonic correlations in 1T-TiSe2
电子和结构自由度的同时凝聚产生了新的物质状态,包括超导性和电荷密度波的形成。当激发这样的凝聚系统时,通常假设超快激光脉冲主要干扰电子秩序,这反过来又使原子结构不稳定。与此相反的概念,我们在这里表明,结构不稳定的几个原子导致熔化的宏观有序的电荷密度波在1 T-TiSe 2。使用超快泵浦-探测非共振和共振X射线衍射,我们观察到充分抑制硒4p轨道顺序和原子结构在激发能超过一个数量级低于建议的激子结合能。电荷密度波的完全熔化比纯电子电荷屏蔽过程的预期快4-5倍,强烈表明激子关联的结构辅助分裂。我们的实验数据澄清了几个问题之间的复杂耦合结构和电子秩序稳定的电荷密度波在1 T-TiSe 2。结果进一步表明,电子-声子耦合可以导致不同的,能量依赖的相变路径在凝聚态系统,打开新的可能性在超快尺度的非平衡现象的概念。
2020-06-24 cond-mat.str-el
Excitonic and lattice contributions to the charge density wave in 1T-TiSe$_2$ revealed by a phonon bottleneck
理解集体电子状态,如超导性和电荷密度波,对于基础科学和应用至关重要。层状过渡金属二硫属化物1 T-TiSe 2具有独特的电荷密度波(CDW)相变,其起源尚未完全了解。在这里,我们提出了超快时间和角度分辨光电子能谱(TR-ARPES)测量补充时间分辨反射率(TRR),使我们能够建立激子和电子-声子相互作用的贡献的CDW。我们监测的价带(VB)的能量移动和耦合相干声子作为激光能量密度的函数。VB移位,直接相关的CDW间隙关闭,表现出显着较慢的恢复动力学在Fth = 60 microJ cm-2以上的注量。这一观察结果与时间分辨反射率(TRR)中相干耦合声子的相对重量向更高频率模式的转移相吻合,表明存在声子瓶颈。使用速率方程模型,高通量瓶颈的出现归因于耦合声子阻尼的突然减少和与CDW超晶格声子损失相关的激子解离速率的增加。因此,我们的工作确立了激子和声子相互作用在CDW相变中的重要作用,以及结合互补飞秒技术来理解量子材料中复杂相互作用的优势。
2019-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Preformed Excitons, Orbital Selectivity, and Charge-Density-Wave Order in 1T-TiSe_2
过渡金属二硫属化物中电荷密度波的传统途径,依赖于费米面嵌套或Jahn-Teller不稳定性,最近受到质疑。虽然这需要探索不同的观点,缺乏理论指导维持激烈的争议的起源,以及CDW和过渡金属dichalcogenides的双有序之间的相互作用。在这里,我们探索了一个预先形成的激子液体路线,大量补充现代相关电子结构计算,激子CDW秩序在1 T-TiSe $_{2}$。我们发现,轨道选择性动力学局域化所产生的预激子液体相关性是有点让人想起的状态提出的$d$ -和$f$ -带量子临界在边界的磁性。在正常和CDW阶段的广泛的光谱和传输响应的良好的定量解释提供了强有力的支持,我们的方案,并表明软激子液体波动介导的超导电性在一个广泛的过渡金属dichalcogenides的边界上的CDW。这使得过渡金属二硫属化物更接近于$d$ -和$f$ -能带系统中的坏演员,其中电子起源的有害软波动被认为介导了磁性边界上的非常规超导性。
2012-12-05 cond-mat.str-el
Crystal growth, characterization and electronic band structure of TiSeS
本文研究了TiSeS单晶的生长与表征,结合DFT计算与ARPES实验发现其具有与TiSe2相似的能带结构但电子和空穴口袋更小,输运测量显示金属态且无CDW证据。
2023-02-13 cond-mat.str-el
Fractional phase slips across the charge-density-wave domain walls in 1-T TiSe2
Beijing Institute of Technology(北京理工大学);Hebei University of Technology(河北工业大学);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);New Cornerstone Science Laboratory(新基石科学实验室);Beijing Normal University(北京师范大学);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室)
通过低温扫描隧道显微镜结合二维锁相分析,直接观测到1T-TiSe2中电荷密度波畴壁处出现2π/3的集体相位滑移,挑战了纯声子驱动模型,表明电子相互作用在形成局域相结构中起重要作用。
2026-06-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Controlling many-body states by the electric-field effect in a two-dimensional material
为了理解具有强电子-电子相互作用的系统的复杂物理,理想的是在调节施加到系统的外部电场的同时控制和监测其性质。事实上,对强关联电子系统中的许多体态进行完全的电场控制是下一代凝聚态研究和设备的基础。然而,材料必须足够薄以避免屏蔽块状材料中的电场。二维材料不经历电屏蔽,并且它们的载流子密度可以通过选通来控制。1 T TiSe 2是一种典型的2D材料,在其相图中显示电荷密度波(CDW)和超导性,与其他层状系统(如氧化铜,铁磷属元素,稀土和锕系元素原子晶体)具有一些相似之处。通过研究厚度为10 nm或更小的1 T TiSe 2单晶,封装在2D六方氮化硼层中,我们实现了对CDW转变温度的前所未有的控制,从170 K调整到40 K,以及对超导转变温度的前所未有的控制,从0 K的量子临界点调整到3 K。电驱动TiSe 2在不同的有序电子相,使我们能够研究的细节之间的多体状态的相变。对小帕克斯效应引起的磁阻周期振荡的观测表明,超导性的出现与超导性序参量的振幅和相位的空间织构直接相关,对应于超导性的二维矩阵。我们推断,这种超导矩阵是由嵌入在公度CDW状态的非公度CDW状态的矩阵支持。我们的结果表明,空间调制的电子态是基本的二维超导的外观。
2016-07-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unexpected stabilization of a single-$q$ charge density wave in pristine 1T-TiSe$_2$
Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院);Sogang University(西江大学);Pusan National University(釜山国立大学);Korea Institute of Science and Technology(韩国科学技术院);Donostia International Physics Center(圣塞巴斯蒂安国际物理中心);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Korea Basic Science Institute(韩国基础科学研究所);SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福直线加速器国家实验室);Institute for Basic Science(基础科学研究院)
研究发现1T-TiSe₂的电荷密度波子分量非等价且依次形成,角分辨光电子能谱观测到单q序先稳定,自由能分析结合第一性原理计算解释了该层级关系,调和了相关矛盾并建立了新的电荷密度序形成框架。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure of TiSe$_2$ from a quasi-self-consistent G$_0$W$_0$ approach
在以前的工作中,它被证明,包括确切的交换是必不可少的第一原理描述的电子和振动性质的TiSe $_2$,M。Hellgren等人[Phys. Rev. Lett. 119,176401(2017)]。$GW$近似提供了屏蔽交换的无参数描述,但通常采用微扰($G_0W_0$),使结果或多或少依赖于起始点。在本工作中,我们基于无规相位近似(RPA)和混合密度泛函理论的优化有效势,发展了一个准自洽的$G_0W_0$推广。该方法生成最优的$G_0W_0$起始点和与RPA一致的混合交换参数。虽然自洽起着次要的作用,如Ar,BN和ScN系统,它被证明是至关重要的TiS $_2$和TiSe $_2$。我们发现TiSe $_2$的高温相是一种具有能带结构的半金属,这与实验结果很好地吻合。此外,优化的混合泛函同意与我们以前的估计,因此准确地再现了低温电荷密度波相位。
2021-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doping-induced nematic and stripe orders within the charge density wave state of TiSe$_2$
本文提出理论解释TiSe$_2$中CDW态的矛盾实验,表明掺杂诱导向列相转变和条纹序,取决于掺杂水平,可解释实验差异。
2025-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el