Photoinduced coherent modulation of an excitonic resonance via coupling with coherent optical phonons
激子与原子振动的耦合对层状半导体的非平衡光学性质起着至关重要的作用。然而,解决激子和声子之间的动力学相互作用是一项艰巨的任务,无论是在实验上还是理论上。通过时间分辨宽带光反射率结合最先进的从头计算的三碘化铋单晶,我们解开了普遍的光谱指纹的激子-声子耦合在层状半导体。此外,我们在微观上与光致相干能量调制的激子共振相干光学声子,从而跟踪在真实空间中的光致原子位移的程度。我们的研究结果代表了在超快时间尺度上相干操纵激子特性的道路上向前迈进了一步。
2021-05-26 cond-mat.other cond-mat.str-el
Photoinduced phase switching from Mott insulator to metallic state in the quarter-filled Peierls-Hubbard model
本研究利用精确对角化方法探讨了1/4填充一维Peierls-Hubbard模型在强Coulomb排斥下的光致相变,发现超快光辐照能显著增强Drude峰,实现绝缘体-金属转变,并提出空占据和双占据二聚体作为光致电荷载流子的新机制。
2024-06-03 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
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 absorptions inside the Mott gap in the two-dimensional extended Hubbard model
利用含时Lanczos方法研究了二维扩展哈伯德模型中铜酸盐的泵浦-探测光响应。在半填充时,泵浦在Mott间隙内产生光致吸收。低能光子的一部分是由光生的holon和doublons的独立传播引起的。Mott能隙下的光谱权重随在位库仑相互作用$U$的减小而增大。我们发现,次近邻库仑相互作用$V_1$增强了这种$U$的依赖性,表明存在的双激子的贡献形成的两个holon-doublon对。空穴掺杂系统中的光泵浦也会导致剩余莫特能隙激发下的光谱权重,这与最近的实验结果一致。诱导的权重是不太敏感的$V_1$,并可能与形成的双激子状态中存在的空穴载流子。
2017-11-22 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
Photoinduced enhancement of superconductivity in the plaquette Hubbard model
实时动力学技术已被证明在理解强关联系统的理论和实验上越来越有用。采用无偏时间分辨精确对角化方法,研究了二维元胞哈伯德模型中的泵浦动力学,其中元胞内和元胞间存在不同的跳跃积分$t_h$和$t_h^\prime$.在中间耦合制度,一个显着的增强的$d$波超导性的观察和比较,通过简单的检查所获得的期望值与本征态的哈密顿量。我们的工作提供了在哈伯德模型的超导性的进一步理解,扩展了对振幅的频率各向异性平面的描述,并提供了一个有前途的方法,实验工程涌现出的平衡态。
2022-01-14 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 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
First- and second-order phase transitions between the uniform and FFLO excitonic states in the three-chain Hubbard model for Ta2NiSe5
我们研究的自由能和热力学性质的三链哈伯德模型的Ta2NiSe 5澄清之间的相变的均匀和FFLO激子状态,预计将在高压下观察到Ta2NiSe 5。
2016-04-27 cond-mat.str-el
Photoinduced Phase Transition in Two-Band model on Penrose Tiling
本文研究了Penrose镶嵌上的两带哈伯德模型中光辐照对能带绝缘态的影响。研究了与时间和位置相关的物理量,我们发现激发态是由与位置相关的序参量动态诱导的。还阐明了在光辐照诱导的激子态中,电子数和序参量都出现了准周期晶格的局域振荡行为。
2021-12-27 cond-mat.str-el
Sign-Free Determinant Quantum Monte Carlo Study of Excitonic Density Orders in a Two-Orbital Hubbard-Kanamori Model
虽然多轨道系统中的激子不稳定性最近已经在各种过渡金属化合物中受到审查,但理解这些不稳定性从强电子相互作用中出现仍然是一个挑战。在这里,我们提出了一个无符号问题的行列式量子Monte Carlo研究激子密度订单在半满双轨道Hubbard-Kanamori模型与破缺轨道简并,这占了过渡金属化合物中的作用的洪德耦合。对于强倒置(负)洪德的交换,我们发现的激子密度秩序的出现,与反铁轨道秩序和$\mathbf{Q} = (π,π)$激子密度秩序之间的竞争作为轨道分裂和洪德的耦合的函数的数值证据。虽然反向洪德耦合稳定自旋单线态激子密度相弱轨道分裂,积极洪德耦合有利于自旋三线态激子密度相。
2021-12-09 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
Excitonic Instability at the Spin-State Transition in the Two-Band Hubbard Model
利用线性响应理论和动力学平均场近似,研究了两带哈伯德模型在自旋态跃迁附近的粒子-空穴不稳定性。除了以前报道的高自旋-低自旋顺序,我们发现了一个不稳定的三重态激子凝聚。我们讨论了模型的强耦合和弱耦合的限制,特别是,与最近邻相互作用的自旋硬核玻色子的连接。在LaCoO 3在中温可能实现的简要讨论。
2014-03-19 cond-mat.str-el
Excitonic condensation reflecting electronic states in two-band Penrose-Hubbard model
本文研究了Penrose镶嵌上两带哈伯德模型中激子绝缘相。系统地进行了实空间平均场计算,得到了顶点模型和中心模型的基态相图。我们发现,在某些制度下,稳定的EI相诱导小带间相互作用。我们认为,这源于电子空穴配对的完全或接近简并状态,这是彭罗斯平铺的特点。我们还研究了序参量的空间分布,将其映射到垂直空间。
2020-02-14 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
FFLO Excitonic State in the Three-Chain Hubbard Model for Ta$_2$NiSe$_5$
研究了Ta-$_2$-NiSe-$_5$的三链哈伯德模型,在半导体($D>0$)和半金属($D<0$)的两重简并导带和非简并价带之间的宽能隙$D$的范围内,讨论了该材料的激子绝缘体.在半金属的情况下,由于能带简并度的不同,不可避免地导致了费米波数的不平衡,从而产生了一种显著的激子态,即所谓的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)激子态。随着$D$的降低,对应于压力的增加,所获得的激子相图显示从BEC($D\simg 0$)到BCS($D\siml 0$)区域的交叉,然后显示在某一临界值处从均匀($q=0$)到FFLO($q\ne 0$)激子状态的$D_c(<0)$的明显相变,如预期在高压下在Ta $_2$ NiSe $_5$中观察到的。
2016-03-26 cond-mat.str-el
Excitonic Stripe Order in the Two-Orbital Hubbard-Kanamori Model
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所)
本研究在双轨道Hubbard-Kanamoni模型中揭示了激子条纹序这一新的对称破缺态,发现Hund耦合符号决定自旋特征,掺杂产生非公度纹理,晶体场劈裂可稳定三重态激子序。
2026-09-30 cond-mat.str-el
Novel Block Excitonic Condensate at $n=3.5$ in a Spin-Orbit Coupled $t_{2g}$ Multiorbital Hubbard Model
最近的理论研究预测了电子密度为$n=4$的$t_{2g}^4$自旋轨道耦合三轨道Hubbard模型中动量为$q$ = $π$的自旋轨道激子的凝聚。与此同时,涉及铱离子的非整数价态的铱酸盐的实验开始引起相当大的关注。在本出版物中,使用密度矩阵重整化群技术,我们提出了一个新的激子凝聚体在$n=3.5$在一维哈伯德模型与退化的$t_{2g}$部门的存在下,在自旋轨道耦合的证据。在中间哈伯德$U$和自旋轨道$λ$耦合,我们发现了一个激子凝聚体在意想不到的动量$q$ = $π/2$涉及$j_{\textrm{eff}}=3/2,m=\pm1/2$和$j_{\textrm{eff}}=1/2,m=\pm1/2$带的三重态通道,共存的也意想不到的块磁秩序。我们还提出了整个$λ$与$U$相图,在一个固定的和强大的Hund耦合。有趣的是,这种新的“块激子相”是存在的,即使在大值的$λ$,不像$n=4$激子相之前讨论。我们的计算研究有助于理解和预测可能的磁性相的材料与$d^{3.5}$价和强大的自旋轨道耦合。
2019-01-17 cond-mat.str-el
Excitonic effect on optical response in one-dimensional two-band Hubbard model
基于卤素桥联镍化合物的巨大非线性光学响应,在一维两带哈伯德模型下,通过研究电流-电流关联函数和基态电荷密度,研究了卤素桥联镍化合物的电子态.采用动力学密度矩阵重整化群方法。我们发现,低能量峰的关联函数由一个单一的洛伦兹分量的参数范围内适当的化合物。这是由于金属和卤素离子上的空穴之间的位间库仑排斥引起的激子状态。这与化合物的光学吸收光谱一致。我们认为空穴在基态的金属离子上的局域化导致了激子态的形成。
2004-08-09 cond-mat.str-el
Excitonic Phase Diagram of the Three-Chain Hubbard Model for Semiconducting and Semimetallic Ta$_2$NiSe$_5$
基于准一维三维哈伯德模型,研究了具有两个导带($c$)和一个价带($f$)的过渡金属硫族化合物$_2$ NiSePDMATHABMN的激子绝缘体材料.在两个$c$带中只有一个带和$f$带与费米能级交叉的半金属情况下,从$c$ - $f$补偿半金属到均匀激子绝缘体的跃迁与半导体情况一样在低温下发生。另一方面,当另一个$c$带也穿过费米能级时,系统显示出三种类型的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov(FFLO)激子级,其特征在于具有有限质心动量$q$的激子的凝聚,对应于不平衡的两个$c$和一个$f$费米表面之间的三种类型的嵌套矢量。所获得的FFLO状态是金属的激子绝缘体相比,预计将在高压下观察到半金属Ta $_2$ NiSe $_5$。
2018-03-16 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
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
Excitonic wave-packet evolution in a two-orbital Hubbard model chain: A real-time real-space study
受自旋轨道分离概念的实验发展的启发,我们利用双轨道哈伯德模型研究了激子波包的时空演化。激子是通过将电子从较低能量的半满轨道激发到较高能量的空轨道而产生的。利用含时密度矩阵重整化群方法,对所得到的激子波包进行了实时动力学计算。通过跟踪局域观测量的时间演化,我们发现了真实空间中电荷自旋和自旋轨道分离的明显证据。我们表明,轨道的速度可以通过改变轨道间的相互作用来调节。我们还提出了一个洞(在一个轨道)和激子(在两个轨道)在一维系统的动力学的比较研究。此外,我们分析了自旋翻转激发的激子的动力学,在那里我们观察到Hund相互作用引起的分数自旋子。
2021-09-08 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
Excitonic Correlations, Spin-State Ordering, and Magnetic-Field Effects in One-Dimensional Two-Orbital Hubbard Model for Spin-Crossover Region
激子绝缘体的电子性质近年来得到了精确的研究。激子凝聚的图像可以应用于在钙钛矿钴氧化物中观察到的自旋态转变。利用密度矩阵重整化群方法研究了一维双轨道哈伯德模型在强耦合极限下的空间自旋结构对晶场和磁场的依赖性.我们发现激子绝缘(EI)相和自旋态有序(SSO)相之间的低自旋和高自旋相的中间区域。在EI相中,由于量子效应,自旋三重态激子在空间上起伏,实现了无公度的自旋关联。对自旋能隙和纠缠谱简并度的分析表明在EI相中实现了类Haldane边缘态。在SSO阶段,三重或无公度SSO结构实现依赖于晶场分裂。这些结构是稳定的自旋状态之间的交换相互作用的竞争的结果。
2022-08-06 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
Spin texture and spin current in excitonic phases of the two-band Hubbard model
在平均场近似下,我们研究了正方形和三角形晶格上的两带哈伯德模型的自旋三重态激子绝缘态的$k$空间自旋织构和局域自旋电流.我们假设一个具有直接带隙的非相互作用能带结构,并引入$s$ -、$p$ -、$d$ -和$f$ -型交叉跳跃积分,即,电子在具有四种不同对称性的相邻位置上的不同轨道之间的跳跃。首先,我们计算了基态相图中的参数空间的带填充和相互作用强度,从而我们提出了填充依赖的振幅和相位的激子序参量。然后,我们证明了自旋织构(或非对称能带结构)出现在费米面的激子对称性破缺时,特定的相位的序参量是稳定的。此外,在$p$型交叉跳跃积分的情况下,我们发现在系统中可以自发地诱导出局域自旋流,这与不存在全局自旋流时的Bloch定理并不矛盾.利用布洛赫定理和对称性论证,证明了不存在整体自旋流和可能存在局部自旋流。
2019-01-16 cond-mat.str-el
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
Excitonic correlations in the equilibrium and voltage-biased bilayer Hubbard model: multi-orbital two-particle self-consistent approach
本文提出多轨道双粒子自洽非平衡方法,应用于双层Hubbard模型,发现强涨落下出现赝能隙,且激子磁化率随层间偏压先增后减,为关联多轨道非平衡研究提供高效框架。
2025-10-15 cond-mat.str-el
Effects of magnetic fields and orbital angular momentum on excitonic condensation in two-orbital Hubbard model
本研究针对两轨道Hubbard模型,结合Hartree-Fock近似分析磁场与轨道角动量对激子凝聚的影响,揭示了轨道磁矩对相图结构及激子相稳定性的关键作用,为钴氧化物等材料的相关研究提供了理论参考。
2023-11-22 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
Symmetry breaking states in the half-filled two-orbital Hubbard model with crystalline electric field
利用动力学平均场论结合连续时间量子蒙特卡罗模拟研究了晶体电场作用下的半满双轨道哈伯德模型。我们系统地研究了轨道内和轨道间的库仑相互作用以及Hund耦合是如何实现对角和非对角有序态的。发现在哈伯德模型中,除了反铁磁有序态和激子态外,还存在反铁轨道有序态。反铁轨道有序态和激子态之间的竞争接近带绝缘状态的解决。
2018-11-09 cond-mat.str-el
Theory of photoinduced ultrafast switching to a spin-orbital ordered `hidden' phase
光致隐相是有序结构材料中常见的现象。理解这些非热相的形成是具有挑战性的,需要解决超短时间尺度上不同阶次之间的合作相互作用。在这项工作中,我们证明了非平衡光激发可以诱导一个状态的自旋轨道顺序完全不同的平衡态的四分之三填充的两带哈伯德模型。我们确定了一个一般的机制,管理过渡到隐藏状态,这依赖于一个非热部分熔化的相互交织的订单介导的光诱导电荷激发在存在强自旋-轨道交换相互作用。我们的研究从理论上证实了轨道自由度在强关联材料的光致动力学中所起的关键作用,并且表明可以在电子动力学的fs时间尺度上控制到隐藏态的切换。
2018-11-05 cond-mat.str-el
Excitonic Order and Superconductivity in the Two-Orbital Hubbard Model: Variational Cluster Approach
利用基于自能泛函理论的变分集团方法,研究了具有轨道内和轨道间库仑相互作用的双轨道哈伯德模型中激子有序和超导电性的可能性.已知在强轨道内相互作用的区域中出现反铁磁莫特绝缘体态,在强轨道间相互作用的区域中出现带绝缘体态,并且在它们之间出现激子绝缘体态。除了这些态外,我们还发现在小关联区出现了$s^{\pm}$波超导态,在反铁磁莫特绝缘体态的边界上出现了$d_{x^2 - y^2}$波超导态.我们计算了该模型的单粒子谱函数,并比较了由于超导和激子阶的带隙形成。
2018-05-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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 melting of charge order in a quarter-filled electron system coupled with different types of phonons
在一维四分之一填充的哈伯德模型中,采用精确的多电子波函数和经典的声子耦合,计算了Peierls型和Holstein型电子-声子耦合的电荷序光致熔化.模型参数取自最近对(EDO-TTF)_2PF_6(EDO-TTF=乙撑二氧基四硫富瓦烯)(0110)电荷级的实验,其中转移积分受分子位移(键耦合声子)和分子形变(电荷耦合声子)的调制。从(0110)到(0200)组态的电荷转移光激发和从(0110)到(1010)组态的电荷转移光激发具有不同的能量。相应的激发态具有不同形状的绝热势作为这两个声子振幅的函数。绝热势被证明是有用的,在理解的差异,光致电荷动力学和熔化的效率,这不仅取决于激发能,但也对键和电荷耦合声子的相对声子频率。
2007-07-18 cond-mat.str-el
Excitonic correlations in the system of gated metallic wires with the applied Zeeman magnetic field
本研究针对置于外场中的双金属线系统,基于Hubbard模型分析不同填充情形下的电子相互作用,发现激子配对存在并计算相关序参量,揭示Hubbard-$U$作用的局域化及增强反铁磁序的效应。
2025-10-22 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
Biexciton Condensation in Electron-hole Doped Hubbard Bilayers -- A Sign-Problem-Free Quantum Monte Carlo Study
电子-空穴掺杂的双层哈伯德模型是研究电子-空穴空间分离抑制复合引起的激子有序的理想平台。然而,遭受的符号问题,以前的量子Monte Carlo研究不能得出一个明确的结论,关于存在的相位与明确的签名的激子凝聚在双层哈伯德模型。在这里,我们开发了一个决定性的量子Monte Carlo(DQMC)算法的双层哈伯德模型,这是符号问题的免费为平等和相反的掺杂在两个层,和研究激子的顺序和电荷和自旋密度调制作为两层之间的化学电势差,现场库仑排斥,和层间相互作用的函数。在中间耦合区和SU(4)对称点附近,我们发现了有限电子-空穴掺杂的双激子凝聚相,以及竞争的$(π,π)$电荷密度波(CDW)态.从超流密度和关联函数的有限尺寸标度分析中提取了Berezinskiii-Kosterlitz-BKT(Berezinskiii-Kosterlitz-BKT)转变温度,并利用一个有效的双激子硬核玻色子模型解释了我们的结果.
2019-07-17 cond-mat.str-el
Photoinduced Enhancement of Anisotropic Charge Correlations on Triangular Lattices with Trimers
为了探索电荷相关性的非平凡光致调制,我们理论上研究了四分之一填充扩展哈伯德模型中的光致动力学,其中三聚体的三角晶格上具有竞争性的位间排斥相互作用,其中端点是晶体学上等价的。采用精确对角化方法,数值求解光激发期间和之后的时间相关薛定谔方程。时间平均双占有率和intersite密度密度相关性可以解释为由于有效的现场和intersite排斥相互作用,分别相对于转移能量。在其中位点间排斥相互作用彼此竞争的情况下,它们的有效相互作用的各向异性可以在三聚体的帮助下增强,而不管三聚体是线性的还是弯曲的。特别地,在三聚体的排列接近于金属相中的$α$ -(双[亚乙基二硫代]-四硫富瓦烯)$_2$ I $_3$ [ $α$ -(BEDT-TTF)$_2$ I $_3$ ]中的排列的情况下,有效的原位排斥相对于转移能增强。这一理论发现的实验观察到的光学冻结电荷运动的相关性进行了讨论。
2016-12-26 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
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
Phase diagram of exciton condensate in doped two-band Hubbard model
在动力学平均场近似下,我们研究了两带哈伯德模型中自旋态跃迁附近激子凝聚的形成。与温度和带填充作为控制参数,我们实现了所有的对称允许自旋三重态激子相,一些表现出铁磁极化。虽然在低温下的过渡是一阶的,在高温下的连续过渡被发现,引起一个多临界点。铁磁相和非磁激子相之间快速但连续的转变允许通过化学势的微小变化来切换均匀的磁化强度。
2014-10-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dominant Excitonic Superconductivity in a Three-component Hubbard Chain
School of Physics, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院);School of Science, Great Bay University(大湾区大学理学院);School of Physics, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学物理学院)
本文研究了三组分 Hubbard 链中超导性的形成机制,揭示了库珀对通过第三组分波动实现的激子机制,并探讨了不同填充下密度波与超导性的共存。
2025-12-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
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
Mott-Enhanced Exciton Condensation in a Hubbard bilayer
International School for Advanced Studies (SISSA)(国际高等研究学院)
研究双层Hubbard模型中Mott增强的激子凝聚,发现层内强相互作用可使激子相在层间耦合较弱时仍稳定,并通过映射模型揭示其相干性与相关长度。
2023-07-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Incompressible excitonic superfluid of ultracold Bose atoms in an optical lattice: a new superfluid phase in the one-component Bose-Hubbard model
我们预言在$d>1$维光晶格中超冷玻色原子相图中存在一种新的超流相--不可压缩激子超流(IESF),它是由于晶格平移对称性的自发破缺引起的.在平均场论中,计算了从IESF到正常流体(NF)的相变的临界温度,并确定了三相的三重临界点。我们还研究了组态和规范场的涨落,并表明IESF态对这些涨落是稳定的。我们希望这种IESF相可以通过将冷玻色原子加载到二维晶格中进行实验观察,其中原子填充分数略微偏离精确的双折射。这种IESF与普通原子超流体(ASF)的区别在于:(i)IEST/NF转变的临界温度与相互作用无关,这与ASF/NF转变不同;(ii)IESF是不可压缩的,而ASF是可压缩的。
2005-01-04 cond-mat.stat-mech 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