Mott transition in Cr-doped V2O3 studied by ultrafast reflectivity: electron correlation effects on the transient response
利用飞秒泵浦-探测反射率系统地研究了原型Mott-Hubbard系统(V1-xCrx)2 O3的超快响应,从而清楚地发现了金属-绝缘体转变对瞬态响应的影响.在这种材料中的相变的同构性质使得有可能在相图中跟踪检测到的相干声波的行为,其平均值和寿命取决于热力学相位和相关电子态密度。它也表明如何相干晶格振荡可以发挥重要作用,在某些变化影响超快电子峰值弛豫的相变,不应被错误地归因于真正的电子效应的变化。这些结果清楚地表明,一个彻底的理解的超快响应的材料超过十分之几的ps是必要的,以正确地解释其亚ps的激发和弛豫制度,并出现了普遍的兴趣,也为其他强相关的材料。
2010-10-28 cond-mat.str-el
Ultrafast melting of a charge-density wave in the Mott insulator 1T-TaS2
利用飞秒时间分辨的芯能级光电子能谱和自由电子激光,测量了电荷密度波/莫特绝缘体1 T-TaS 2中原子位比荷序动力学。在强烈的光激发后,观察到的电荷顺序和随后的快速平衡动力学的电子晶格系统的提示损失。在电子-声子热化的时间尺度上,大约1 ps,系统被驱动从长程电荷有序态到具有畴状短程电荷和晶格有序的准平衡态的相变。该实验开辟了研究凝聚态系统的非平衡动力学与完整的元素,化学和原子的网站选择性的方式。
2010-08-04 cond-mat.str-el
Ultrafast Mott transition driven by nonlinear electron-phonon interaction
非线性声子学有望在超短时间尺度上控制量子材料的性质。利用非平衡动力学平均场论,我们求解了一个描述有机固体的模型,其中关联电子非线性耦合到一个量子声子模。与以前的作品,我们完全对角化的本地声子模式内的非交叉近似,包括完整的声子波动。通过用超短脉冲在共振附近的宽频率范围内激发局域声子,我们证明了诱导莫特绝缘体-金属相变的可能性。传统的半经典和平均场计算,其中的电子-声子相互作用的重叠,低估了准粒子峰的发病。这一事实,连同非热性质的光致金属,表明了主导作用的声子的波动和动态性质的振动诱导准粒子的相干性的状态。
2021-01-26 cond-mat.str-el
Phonon-Spectrum Narrowing Induced by Ultrafast Charge Fluctuation in an Organic Dimer Mott Insulator
我们在有机二聚体莫特绝缘体kappa-(ET)_2Cu_2(CN)_3中观察到了分子间声子谱的特征温度依赖性,在30 K时表现出介电反常。在稳态高斯过程的框架下,从运动窄化的角度分析了30 K时55 cm-1声子峰的反常谱窄化。例如,声子频率由超快电荷波动调制。在30 K时,相关时间τ c的时间常数和频率调制Δ的幅度满足关系式τ c在低于30 K时,在6 K时,在电荷玻璃附近或短程有序附近,τ c的增加干扰了运动窄化。另一方面,对于高于30 K的温度,动态变窄被干扰的增量随温度的升高。
2013-08-15 cond-mat.str-el
Optical spectroscopy and ultrafast pump-probe study of structural phase transition in 1T'-TaTe2
1 T '-TaTe 2在170 K附近表现出有趣的一级结构相变。了解电子结构性质是理解结构相变起源的重要途径。我们进行了一个组合的光学和超快泵浦探测研究的化合物跨越转变温度。相变导致光谱和超快电子弛豫动力学的突变。测量结果显示能带结构的突然重建。我们阐述了这种相变是一级的,不能归因于常规的密度波型不稳定性。我们的工作对于理解结构相变的起源具有启发意义。
2021-10-29 cond-mat.str-el
Time-Resolved Resonant Inelastic X-Ray Scattering in a Pumped Mott Insulator
集体激发包含了关联系统中光致瞬态的丰富信息。在莫特绝缘体中,电荷自由度被冻结,但可以通过光掺杂被激活。电荷激发光谱的能量-动量分布反映了电荷自由度的传播,并提供了关于在由泵浦设置的时间尺度上的各种交织的不稳定性之间的相互作用的信息。为了揭示电荷激发的平衡,我们模拟时间分辨X射线吸收和共振非弹性X射线散射使用哈伯德模型。泵浦后,前者解决了光掺杂,而后者表征了集体激发的形成、色散、重量和非线性效应。从时间分辨共振非弹性X射线散射(trRIXS)的中间态信息可以用来破译这些激发的起源,包括双磁子,莫特间隙激发,双和单电子的间隙状态,和反斯托克斯弛豫在超快泵。本文为现有和未来的trRIXS实验提供了理论基础。
2020-04-21 cond-mat.str-el
Ultrafast Carrier Dynamics in VO$_2$ across the Pressure-Induced Insulator-to-Metal Transition
我们利用近红外泵浦和中红外探测光谱研究了加压VO $_2$的超快电子响应。即使在压力诱导的金属态中也观察到明显的泵浦-探测信号和泵浦阈值行为,显示出明显的局部电子态。我们的结果是一致的带宽控制的莫特-哈伯德过渡的情况。
2017-08-29 cond-mat.str-el
Optical spectroscopy and ultrafast pump-probe studies on the heavy fermion compound CePt$_2$In$_7$
本文报道了反铁磁重费米子化合物CePt $_2$ In $_7$的光谱和超快泵浦-探测测量结果,该化合物是CeIn $_3$衍生的重费米子家族中二维性较强的一员.我们确定了清晰和典型的杂交光谱结构在低温下从两个不同的光谱探针。然而,杂化的强度和相关的能量标度比超导化合物CeCoIn $_5$和CeIrIn $_5$中的要弱得多。这些特征与同一家族中反铁磁化合物CeIn $_3$和CeRhIn $_5$的观察结果更相似。结果表明,反铁磁化合物中存在近藤相互作用和杂化作用,但强度较弱。
2016-03-21 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
Doublon bottleneck in the ultrafast relaxation dynamics of hot electrons in 1T-TaS_2
利用时间分辨光电子能谱学研究了电荷密度波/ Mott材料1 T-TaS_2中超热电子的弛豫动力学。在费米能级以上1.2 eV处,我们观察到金属态的热电子寿命为12 +- 5 fs,对称性破缺基态的热电子寿命为60 +- 10 fs--这是由莫特能隙确定的电子-电子散射的相空间减小的直接结果。玻尔兹曼方程的计算,占在布洛赫带中的热电子的相互作用,在莫特状态的doublon-holon激发提供洞察到未占用的相关状态的电子结构。
2019-07-26 cond-mat.str-el
Thermalization of a pump-excited Mott insulator
我们使用非平衡动力学平均场论结合最近实施的强耦合杂质求解器来研究莫特绝缘体在与Hubbard间隙频率相当的激光激发后的弛豫。双占有的时间演化表现出从强阻尼瞬态在短时间内向指数热化在长时间的交叉。在强相互作用的极限下,热化时间与人工制造的双光子的指数小衰减率是一致的,这是在超冷原子气体中测量的。另一方面,当相互作用与带宽相当时,双重占据沿着快速热化路径在几倍的反向带宽内热化,其中没有指数尾部。在时间分辨光电子能谱中可以观察到类似的行为。我们的结果表明,一个简单的准平衡描述的电子态击穿泵激莫特绝缘体的特点是强相互作用。
2011-03-02 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
Subgap pumping of antiferromagnetic Mott insulators: photoexcitation mechanisms and applications
本研究采用含时高斯变分法研究半填充二维排斥Hubbard模型的强场光激发,发现两种超出Keldysh范式的新机制,揭示带隙重整化的调控作用并分析准粒子动量分布的探测价值。
2025-05-21 cond-mat.str-el
Ultrafast gap dynamics upon photodoping the Mott-insulating phase of a two-dimensional organic charge-transfer salt
利用太赫兹-红外超快光谱研究 κ-Cl Mott 绝缘体光掺杂后的能隙动力学,发现瞬态光谱权重由 Mott 能隙逐渐闭合主导,并分析了双占据子/空穴子密度及声子介导复合机制。
2023-10-28 cond-mat.str-el
Producing Coherent Excitations in Pumped Mott Antiferromagnetic Insulators
相关材料中的非平衡动力学由于其表征、调节和创造复杂有序态的可能性而引起人们的关注。为了理解光致微观动力学,特别是在现实的泵浦条件下的瞬态和剩余的基本激发之间的联系,我们进行了各种时间分辨光谱的非微扰模拟。我们使用莫特反铁磁绝缘体作为模型平台。多粒子激发的瞬态动力学可以归因于Floquet虚态之间的相互作用和状态密度的修改,其中相互作用引起光谱重量转移。使用的时间依赖的光谱函数的自相关性,我们表明,共振的虚态与上哈伯德带的莫特绝缘体提供了操纵的电子分布和修改的电荷和自旋激发的路线。我们的研究结果将瞬态动力学与多体激发的性质联系起来,并提供了一个通过调谐激光脉冲设计物质非平衡态的机会。
2017-12-26 cond-mat.str-el
Light-induced magnetization driven by interorbital charge motion in a spin-orbit assisted Mott insulator alpha-RuCl3
在蜂窝晶格自旋轨道辅助的莫特绝缘体α-RuCl 3中,莫特带隙以下的圆极化激发产生超快磁化。其中光生载流子起着重要的作用,它是通过降低原位库仑相互作用和自旋轨道相互作用的协同作用而产生的,从而实现绝缘体态。光载流子动力学的超快6- fs测量和量子力学分析澄清的机制,根据该机制,磁化出现从不同的t2 g轨道(dyz-dxz-dxy)的Ru 3+离子之间的相干电荷运动。这种超快磁化强度在反铁磁(AF)相被削弱,这与AF化合物中的逆法拉第效应大于顺磁化合物的一般趋势相反。这种温度依赖性表明,轨道间电荷运动的影响,在AF阶段的赝自旋旋转对称性破缺。
2022-09-14 cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamics in pumped Mott insulators
我们使用时间演化技术的(无限)矩阵产品的状态计算,直接在热力学极限,时间依赖的光电子能谱和动态结构因子的半填充哈伯德链脉冲照射后。这些量表现出从绝缘体到金属的光致相变的清晰特征,该相变是由于形成所谓的$η$对而发生的。此外,自旋动力学结构因子在整个动量空间中失去了谱权重,反映了由于$η$ -配对态的建立而抑制了反铁磁关联。在这项工作中所展示的数值方法可以很容易地应用到其他一维模型驱动的光泵浦的平衡。
2022-01-26 cond-mat.str-el
Ultrafast switching of composite order in A$_3$C$_{60}$
利用非平衡动力学平均场论研究了富勒烯化合物Jahn-Teller金属态的受控操纵。这种反常的金属态是一种自发的轨道选择性莫特相,其特征在于一个金属轨道和两个绝缘轨道。使用协议的基础上短暂减少跳跃幅度或周期性的电场,我们证明的可能性莫特绝缘和金属之间的亚皮秒时间尺度上的轨道切换,并旋转的序参量之间的三个等效状态,可以区分其各向异性电导。因此,碱金属掺杂的富勒烯化合物的Jahn-Teller金属相为超快持久存储器件提供了一个有前途的平台。
2016-12-30 cond-mat.str-el
Theory of Time-Resolved Raman Scattering in Correlated Systems: Ultrafast Engineering of Spin Dynamics and Detection of Thermalization
多体相互作用和基元激发的超快表征和控制对于理解和操纵强关联系统中的涌现现象至关重要。特别是,自旋相互作用在非常规超导中起着重要的作用,但仍然缺乏有效的工具来探测自旋动力学,特别是在平衡状态下。为了解决这个问题,我们发展了一个理论,非共振时间分辨拉曼散射,这可以是一个通用的和强大的工具,非平衡研究。我们还利用精确对角化方法模拟了正方晶格单带哈伯德模型中关联电子的泵浦-探测动力学。不同的超快过程中存在的时间分辨拉曼光谱,并在不同的泵浦条件下占主导地位。对于高频和非共振泵,我们表明,Floquet理论在捕获软化的双磁振子激发。通过比较的斯托克斯/反斯托克斯光谱,我们还表明,有效加热占主导地位,在小泵注量,而相干多体效应开始接管在较大的泵振幅和频率上的共振莫特间隙。因此,时间分辨拉曼散射提供了一个平台,以探索不同的超快过程和设计材料的性质不平衡。
2018-12-04 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
Ultrafast laser-driven dynamics in metal-insulator interface
最近提出了接近局部Mott绝缘态的自由电子金属,作为探测近藤晶格物理学的一种方式,并深入了解局部和离域电子态的两个极端如何相互作用(Sunko等人,Science Advances 6,2020)。虽然高次谐波产生已被广泛用于研究气相,其扩展到固体是相对较新的,尚未被应用到界面。在这里,我们调查的场致介电击穿莫特绝缘体/金属界面使用高次谐波产生时,界面受到超快激光脉冲发射。我们发现,高次谐波发射的强度密切相关的双光子的产生和相应的短程反铁磁序的损失。对于强层间耦合,谐波强度由在纯莫特绝缘体情况下不存在的状态之间的相变定义。对于弱层间耦合,由于金属层的存在,介电击穿的阈值大大降低。这表明层间耦合可以用作控制磁性绝缘体击穿的额外旋钮,并暗示使用莫特绝缘体作为神经形态电路中的忆阻器。
2022-12-18 cond-mat.str-el
Ultrafast optical nonlinearity in quasi-one-dimensional Mott-insulator ${\rm Sr_2CuO_3}$
本文报道了准一维莫特绝缘体${\rm Sr_2CuO_3}$在红外波段的强瞬态光致吸收。所观察到的PA是一个偶宇称双光子状态,发生在吸收边的正上方。基于两带扩展哈伯德模型的理论计算解释了实验特征,并指出强的双光子吸收是由于近简并单光子态和双光子态之间存在很大的偶极耦合。室温皮秒恢复的光学透明度表明${\rm Sr_2CuO_3}$的强大潜力的全光开关。
2000-06-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Revealing a new charge density wave order in TbTe$_3$ by optical conductivity and ultrafast pump-probe experiments
稀土三碲化合物RTe $_3$是一个典型的准二维体系,具有明显的电荷密度波(CDW)级。到目前为止,具有较重R离子(Dy,Ho,Er和Tm)的RTe $_3$被认为经历两个CDW相变,而较轻的仅保持一个。TbTe $_3$属于后者。然而,在这项工作中,我们提出的证据表明,TbTe $_3$也具有一个以上的CDW秩序。除了一个在336 K,这是广泛的研究和报告驱动的不完美的费米面嵌套与波矢量$q=(2/7 c^*)$,一个新的CDW能隙(260 meV)的发展在165 K左右,揭示了红外反射光谱和超快泵浦探测光谱。更有趣的是,该能隙的起源不同于基于重R离子的化合物RTe $_3$(R=Dy、Ho、Er和Tm)中的第二CDW阶。
2014-01-09 cond-mat.str-el
Observation of an excitonic Mott transition through ultrafast core-$\textit{cum}$-conduction photoemission spectroscopy
时间分辨软X射线光电子能谱被用来同时测量WSe $_2$中激子激发时芯能级谱函数和激发态的超快动力学。我们提出了一个多体近似的格林函数,它很好地描述了瞬态的核心-空穴谱函数。激发态信号和核心水平的相对动力学揭示了延迟的核心空穴重整化由于受激准自由载流子的屏蔽,揭示了激子莫特转变。这些发现建立了时间分辨芯能级光电子能谱学作为一个敏感的探针微妙的电子多体相互作用和超快电子相变。
2020-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast metal-to-insulator switching in a strongly correlated system
光操纵固体中的相关电子相提供了实现在超快时间尺度下操作的电子器件的诱人前景。在这种情况下,从金属到能带或莫特绝缘体的非平衡跃迁的实验实现已被证明是特别难以捉摸的。利用动力学平均场论,我们研究了富氧化合物LaTiO $_{3+x}$主要物理性质的一个简单模型。通过适当优化的光掺杂的电子从一个低能带的价态的系统,我们表明,它是可能的诱导价跃迁从相关的金属态的莫特绝缘体在超短的时间尺度,并包含在此过程中的加热,与最终的非热价绝缘体具有几乎相同的有效温度的起始金属。
2021-04-08 cond-mat.str-el
Direct and ultrafast probing of quantum many-body interaction and Mott-insulator transition through coherent two-dimensional spectroscopy
量子多体系统中粒子之间的相互作用在决定系统的电、磁、光和热性质方面起着至关重要的作用。激光脉冲技术的最新进展使超快时间尺度上的物理性质的操纵和测量成为可能。在这里,我们提出了一种通过相干二维(2D)光谱直接和超快探测量子多体相互作用的方法。到一个中等的相互作用强度,粒子间的相互作用表现在非对角峰的出现在2D光谱之前,所有的峰合并成一个单一的对角峰,系统接近莫特绝缘相在强相互作用的制度。作为第二和第三激光脉冲之间的时间延迟的函数的2D光谱的演变可以提供关于相互作用的超快时间变化的重要信息。
2020-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Time and momentum-resolved tunneling spectroscopy of pump-driven non-thermal excitations in Mott insulators
我们提出了一个计算技术,计算时间和动量分辨的非平衡谱密度的相关系统使用隧道方法类似于扫描隧道光谱。重要的区别是,我们的探针是扩展的,基本上是样品的副本,允许提取激发的动量信息。我们通过测量Mott绝缘扩展Hubbard链在突然猝灭后的光谱来说明该方法,并借助含时密度矩阵重整化群(tDMRG)计算。我们表明,该系统实现了一个非热状态,这是一个混合物的自旋和电荷密度波状态,与相应的签名是可识别的间隙子带。特别是,我们确定了一个带的激子和一个稳定的反束缚态在高能量,获得增强的可见性后,泵。我们不欣赏明显的弛豫时间尺度内考虑,这是由于缺乏衰变通道,由于自旋-电荷分离。这些思想可以很容易地应用于研究相关驱动的非平衡过程的瞬态动力学和谱特征。
2019-10-31 cond-mat.str-el
Distinct charge and spin recovery dynamics in a photo-excited Mott insulator
本文通过时空平均场动力学与Langevin动力学研究光激发Mott绝缘体,发现电荷与自旋恢复的时间尺度差异源于关联系统内禀的电荷动力学与有序重构差异,而非层间弱交换导致的维度效应。
2025-03-06 cond-mat.str-el
Photoexcitation-Energy-Dependent Transition Pathways from a Dimer Mott Insulator to a Metal
在数值求解含时薛定谔方程的精确多体波函数的基础上,对二维四分之三填充扩展Peierls-哈伯德模型的光诱导二聚体-Mott绝缘体-金属跃迁的泵浦光子能量依赖途径进行了理论研究.当利用二聚体内部的分子自由度时,光激发可以减弱有效相互作用或增加光载流子的密度。在有机二聚体莫特绝缘体体$ κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu[N(CN)$_2$ ]Br中,二聚体内和二聚体间电荷转移激发具有彼此重叠的宽带。即使在这种不利的情况下,光致电导率的变化在很大程度上取决于泵浦光子的能量,确认最近实验观察到的两个途径。通过计算有效相互作用的调制和参与低能光激发的载流子数,阐明了每条路径的特性。泵浦光子能量依赖的途径被证实是实现从发现,虽然有效的相互作用总是和缓慢减弱,载流子的引入是敏感的泵浦光子能量和进行得更快。
2011-06-14 cond-mat.str-el
Low-energy photoexcitations inside the Mott gap in doped Hubbard and t-J ladders
Tokyo University of Science(东京科学大学);Mawlana Bhashani Science and Technology University(毛拉纳·巴沙尼科学技术大学);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所新兴物质科学中心);RIKEN Center for Computational Science (R-CCS)(理化学研究所计算科学中心);RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)(理化学研究所量子计算中心);RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR)(理化学研究所先锋研究集群)
研究通过超短泵脉冲调控掺杂Hubbard和t-J链中Mott间隙的低能光激发,揭示不同吸收区域对光学导电性的影响机制。
2026-01-16 cond-mat.str-el
Photoinduced pairing in Mott insulators
Universität Greifswald(格赖夫斯瓦尔德大学);Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)(德国航空航天中心);Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg(埃尔朗根-纽伦堡大学)
研究光驱动莫特绝缘体的非平衡动力学,通过时间演化技术展示光诱导η配对在热力学极限下的主导作用,并确定最优激光参数以促进长程η配对。
2023-01-11 cond-mat.str-el
Coherent pumping of a Mott insulator: Fermi golden rule versus Rabi oscillations
冷原子为研究远离平衡态的多体系统提供了一个独特的舞台。此外,冷原子系统中的新相位的动力学探针推动系统的平衡方便地调查。本文讨论了通过周期性调制跳频振幅对费米子莫特绝缘体中双占据位的抽运。我们发现,在绝缘相的多体系统可以映射到一个有效的两能级系统,由于驱动执行相干拉比振荡。将两能级系统耦合到剩余的自由度会使拉比振荡得到衰减。我们比较这个方案的另一种描述,其中的粒子被非相干泵入一个广泛的连续。
2009-02-26 cond-mat.other 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
Dynamics in the nonequilibrium energy landscape of a frustrated Mott insulator
本文结合时空平均场、非平衡能量景观与精确对角化 Langevin 动力学,揭示三角格点阻挫 Mott 绝缘体在强激光泵浦下由120°有序转向缓慢形成的螺旋有序。
2024-09-09 cond-mat.str-el
Superconducting optical response of photodoped Mott insulators
超快激光脉冲可以在极短的时间尺度上重新分布莫特绝缘体中的电荷,导致光生载流子的快速产生。最近的研究表明,这些光生载流子可以在低温下形成一种新的$η$ --成对的凝聚体,其特征在于交错的超导配对场。在这篇会议论文中,我们讨论了起源的$η$ -配对隐藏的相位和它的光学响应,可以检测到的泵浦探测实验。隐藏相可能与莫特绝缘体中可能的光致超导性有关。
2020-01-01 cond-mat.str-el
Spin-incoherent Mott-Thouless pumps
University of Cologne(科隆大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所);University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校)
本文提出工作于高熵自旋非相干莫特态的莫特-索利斯泵,解析证明一类该泵因电荷处于与热自旋解耦的有能隙扇区而具指数保护的量化输运,另一类则因自旋激发产生电荷致输运崩溃,结果获数值模拟支持。
2026-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Keldysh space control of charge dynamics in a strongly driven Mott insulator
强低频光驱动条件下莫特绝缘体的命运是量子多体动力学中的一个基本问题。利用超快宽带光谱技术测量了非共振泵浦莫特绝缘体Ca $_2$ RuO $_4$的瞬态电子结构和电荷动力学。我们观察到相干带宽重整化和非线性双光子-holon对生产发生在一个快速连续的100飞秒泵浦脉冲持续时间内。通过扫描的电场幅度,我们证明了连续的带宽调谐和Keldysh交叉从多光子吸收量子隧穿为主的对生产制度。我们的研究结果提供了一个程序来控制相干和非线性加热过程中的莫特绝缘体,促进发现新的非平衡现象在强关联系统。
2022-05-10 cond-mat.str-el
Ultrafast orbital manipulation and Mott physics in multi-band correlated materials
多轨道相关材料通常处于多个电子相(金属相、绝缘相、超导相、电荷相和轨道有序相)的边缘,可以通过外部参数的微小变化来探索和控制。使用超短光脉冲作为一种手段来瞬时修改带人口导致从根本上新的结果。本文将回顾这一领域的最新进展,并讨论在关联多带固态系统中操纵轨道极化的可能性。这种技术可以提供新的理解的基态性质的许多有趣的类量子材料,并提供了一个新的工具,诱导瞬态涌现的性质,没有对应物在平衡。我们将处理:超导铜氧化物中高能Mottness的发现及其对我们理解铜氧化物相图的影响;光激发钒氧化物中Mott绝缘相的不稳定性;铁基超导体中轨道选择相关的操纵;碱掺杂富勒烯中局部电子激子的泵浦和随之而来的瞬态有效准粒子冷却。最后,我们将讨论一种新的路线,以操纵轨道极化的k-解决的方式。
2018-01-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonequilibrium optical response of a one-dimensional Mott insulator
利用含时密度矩阵重整化群方法,定义、计算和分析了一维扩展哈伯德模型在半填充状态下,在抽运脉冲作用下的非平衡微分电导率.莫特绝缘体的熔化伴随着局部磁矩的抑制和随后的双光子-holon对的光生。微分光学电导率揭示了$(i)$中间带隙态与宇称禁戒光学态相关,以及$(ii)$强的激子共振和吸收带的重正化和杂化,产生Fano共振。我们提供的证据,并解释这样的共振作为一个签名的非平衡光学激发类似激子弦,(双)激子,和未绑定的doublon-holon对,取决于站点间库仑排斥的大小。我们讨论了我们的结果的背景下,泵浦和探测光谱实验有机莫特绝缘体。
2021-08-18 cond-mat.str-el
Ultrafast pump-probe study of phase separation and competing orders in the underdoped (Ba,K)Fe$_{2}$As$_{2}$ superconductor
本文报道了高温超导体(Ba,K)Fe $_{2}$ As $_{2}$在最佳掺杂、欠掺杂和未掺杂状态下的准粒子弛豫动力学测量结果。在欠掺杂样品中,在$\sim$ 85 K下形成自旋密度波(SDW)有序,然后在$\sim$ 28 K下形成超导性。我们发现出现的正常状态的顺序,抑制SDW在温度$T^{\ast} \sim$ 60 K,并认为这种正常状态的顺序是超导性的前兆。
2010-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical spectroscopy and ultrafast pump-probe study on Bi$_2$Rh$_3$Se$_2$: evidence for charge-density-wave order formation
发现了帕克石型三元硫属化合物Bi $_2$ Rh $_3$ Se $_2$是一种电荷密度波(CDW)超导体。然而,对于在240 K处观察到的相变是否可以归因于CDW有序的形成存在争议。为了解决这个问题,我们进行了光学光谱和超快泵浦探测测量的单晶样品的Bi $_2$ Rh $_3$ Se $_2$。我们的光学电导率测量清楚地揭示了一个能隙的形成与相关的光谱变化,只有在低能量,产生强有力的证据CDW相变在240 K。时间分辨泵浦-探测测量为CDW相变提供了进一步的支持。从光致反射率中提取的准粒子的振幅和弛豫时间在相变温度附近表现出强烈的增强,进一步证明了CDW能隙的形成。此外,一个集体模式被确定在低温下的泵浦探测时间延迟的振荡。这种频率随温度的升高而逐渐降低的振动模式可以很自然地归属于CDW态的振幅振动模式。
2020-04-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Higher-harmonic generation in the driven Mott-Hubbard model
该研究利用Floquet理论分析驱动Mott-Hubbard模型的高次谐波产生,发现驱动频率为Mott间隙三分之一时信号最强。
2023-09-02 cond-mat.str-el
Tracking the local order parameter through the Hubbard exciton decoherence time in the Mott-Hubbard insulator LaVO3
Università Cattolica del Sacro Cuore(天主教撒克心脏大学);ILAMP (Interdisciplinary Laboratories for Advanced Materials Physics), Università Cattolica del Sacro Cuore(先进材料物理跨学科实验室,天主教撒克心脏大学);KU Leuven(荷语鲁汶大学);CNR-INO (National Institute of Optics)(国家光学研究所);University of Brescia(布雷西亚大学);International School for Advanced Studies (SISSA)(高等高级研究国际学院);CNR-IOM (Istituto Officina dei Materiali)(材料工坊研究所);Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Milano(米兰大学物理系);Laboratory of Atomic and Solid State Physics, Cornell University(康奈尔大学原子与固态物理实验室)
结合超快光泵浦-探测光谱和二维电子光谱,研究LaVO3中局域自旋和轨道序参量涨落与高能电子-空穴激发寿命的相互作用,证明泵浦诱导的序参量扰动改变Hubbard激子退相干时间,从而改变其均匀线宽,并得到动力学平均场理论验证,展示了多维超快光谱追踪序参量动力学的潜力。
2026-03-21 cond-mat.str-el
Time-domain pumping a quantum-critical charge-density-wave-ordered material
我们确定了确切的时间分辨光电子能谱嵌套驱动的电荷密度波(描述的无自旋Falicov-Kimball模型内的动态平均场论)。泵浦-探测实验涉及两个光脉冲:第一个是超短强泵浦脉冲,激发系统进入非平衡状态,第二个是低振幅高频探测脉冲,光激发电子。我们研究了三种不同的情况:强关联金属,量子临界电荷密度波和临界莫特绝缘体。我们的研究结果表明,量子临界电荷密度波有一个超高效的弛豫通道,允许电子在泵浦脉冲过程中被去激发,导致很少的净激发。相比之下,金属和莫特绝缘体显示出更接近于人们对这些系统的期望的激发。此外,泵浦场产生谱带变窄、峰值锐化和谱隙减小,所有这些在泵浦结束后迅速返回到它们的无场值。
2016-07-15 cond-mat.str-el
X-Ray Scattering from Light-Driven Spin Fluctuations in a Doped Mott Insulator
用超快激光脉冲操纵自旋涨落是一种很有前途的方法,可以动态地控制强关联材料中的集体现象。然而,理解光激发自旋自由度如何在微观水平上演变,需要对它们的非平衡动力学进行动量和能量分辨表征。本文研究了正方晶格上二维莫特绝缘体中有限动量自旋激发的光致动力学。通过计算时间分辨的共振非弹性X射线散射截面,我们表明,超快泵以上的莫特间隙诱导迅速软化的自旋激发能,与瞬态重整化的交换相互作用。虽然自旋波动的空穴掺杂系统(顺磁子)的Floquet理论很好地描述,磁振子在半填充被发现偏离这一图片。此外,我们表明,顺磁软化伴随着超快抑制的$d$波配对的相关性,表明瞬态自旋激发动力学和超导配对远离平衡之间的联系。
2021-09-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Observation of excitonic Floquet states in a one-dimensional organic Mott insulator using mid-infrared pump near-infrared probe reflection spectroscopy
本研究利用中红外泵浦-近红外探测反射光谱,在一维有机Mott绝缘体ET-F2TCNQ中成功观测到激子Floquet态的瞬态反射率变化,证实了激子一阶Floquet边带的形成及其对激子态宽度的依赖性。
2024-07-25 cond-mat.str-el physics.optics
Ultrafast optical control of charge orders in kagome metals
本文利用含时Hartree-Fock理论研究了超快光学泵浦脉冲对kagome金属$A$V$_3$Sb$_5$中电荷序的控制,发现线偏振和圆偏振泵浦分别诱导电荷向列性增强与虚电荷密度波,可直接与泵浦-探测实验对比。
2024-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlation tuned cross-over between thermal and nonthermal states following ultrafast transient pumping
我们研究了电子-电子介导的弛豫后的相关系统的超快电场泵脉冲激发。结果揭示了Mott金属-绝缘体转变过程中的时间演化的二分法:在金属区,随着有效温度的升高,弛豫可以通过向Fermi-Dirac统计描述的稳态电子分布的演化来表征;但是,在此情况下,在绝缘状态下,这种准热范例随着弛豫而向非热状态分解,其中具有更复杂的电子不随能量单调变化的分布。我们通过研究能量、光电响应和电子分布随时间的变化来表征这种行为。定性地说,这些结果应该是在足够短的时间尺度上可观察到的,使得电子表现得像一个孤立系,不与可以充当热浴的附加自由度接触。重要的是,用于分析实验结果的适当建模应该考虑这种行为,特别是在使用强驱动场或研究其物理学可能表现出强相关性影响的材料时。
2012-07-16 cond-mat.other cond-mat.str-el
Pump-probe Auger-electron spectroscopy of Mott insulators
在热平衡下固体表面的高分辨率芯-价-价(CVV)俄歇电子能谱中,在强价-电子关联的情况下可见的主关联卫星对应于CVV俄歇过程终态中两个空穴的束缚态。我们讨论了这颗卫星在非平衡泵浦探测俄歇光谱的物理意义,通过数值分析的单带Hubbard型模型系统,包括核心状态和一个连续的高能散射态。结果表明,光掺杂系统的光谱,由于增加的双重占有,在较高的填充量的平衡光谱的共享功能。当在短$Δt$下使用重叠脉冲时,可以观察到双光子的泵浦。对于较大的泵浦-探测延迟$Δt$和电子弛豫过程的典型飞秒时间尺度,光谱几乎不依赖于$Δt$,反映了强Hubbard- $U$的束缚两空穴态的高稳定性。我们认为,考虑到空间扩展的单粒子轨道时,这些被双重占用,所描述的动力学哈伯德模型,产生振荡的卫星的重心作为一个函数的$Δt$。因此,泵浦-探测俄歇电子能谱对库仑相互作用的动态屏蔽非常敏感。
2019-05-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-harmonic generation during ultrafast melting of a Mott insulating state
University of Tokyo(东京大学);Institute of Solid States Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Institute for Materials Research, Tohoku University(东北大学材料科学研究所);RIKEN(理化学研究所);Nagoya Institute of Technology(名古屋工业大学);National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(产业技术综合研究所);Nihon University(日本大学)
本研究通过实验结合理论,发现强中红外脉冲诱导一维铜酸盐Sr₂CuO₃的莫特绝缘态熔化时产生的高次谐波红移源于电子结构重构,证实HH光谱学可用于获取关联材料非平衡转变的逐周期动力学信息。
2026-08-17 cond-mat.str-el physics.optics
Optical spectroscopy and ultrafast pump-probe study of a quasi-one-dimensional charge density wave in CuTe
CuTe是一种二维层状材料,但在高转变温度$T_{CDW}=335$ K下,沿ab面a轴形成准一维电荷密度波(CDW)。然而,CuTe的各向异性性质仍有待探索。在这里,我们进行了联合运输,偏振红外反射率,和超快泵浦探测光谱,调查基本的CDW物理的CuTe。偏振光学测量清楚地显示,能隙在冷却时沿a轴逐渐形成,而沿b轴不存在能隙特征的光学证据,这表明在这种准2D材料中存在显著的电子各向异性。时间分辨光学反射率测量结果表明,在CDW相变过程中,光激发准粒子的振幅和弛豫时间发生了显著的变化。通过对集体激发产生的振荡信号进行快速傅立叶变换,我们确定了1.65 THz模式为CDW振幅模式,其能量随着温度的升高而逐渐软化。因此,我们提供了进一步的证据,形成完全各向异性的CDW秩序的CuTe,这是相当罕见的准二维材料。
2022-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast energy and momentum resolved dynamics of magnetic correlations in photo-doped Mott insulator Sr$_2$IrO$_4$
测量整个布里渊区的磁关联如何在莫特绝缘体中随着电荷的引入而演变,极大地提高了我们对赝能隙、非费米液体和高$T_C$超导性的理解。最近,光激发已被用来诱导类似的奇异态瞬态。然而,了解这些状态如何出现一直是有限的,因为缺乏可用的探头的磁相关性在时域,这阻碍了进一步研究如何光可以用来控制固体的属性。在这里,我们实现了磁共振非弹性X射线散射在自由电子激光器,并直接确定后的莫特绝缘体Sr $_2$ IrO $_4$光掺杂的磁化动力学。我们发现,非平衡态2~ps的激发后,强烈抑制了长程磁序,但主机的光生载流子诱导强,非热磁关联。磁性在几ps的时间尺度上恢复其二维(2D)面内Néel相关性,而三维(3D)长程磁序在几百ps的更长的时间尺度上恢复。这两个时间尺度的巨大差异意味着,表征磁关联的维度对于我们理解超快磁动力学至关重要。
2016-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ultrafast optical manipulation of ferromagnetic order in InMnAs/GaSb
利用双色时间分辨磁光克尔效应(MOKE)研究了铁磁InMnAs/GaSb异质结。我们观察到超快的光致变化的MOKE信号引起的大密度的自旋极化的瞬态载流子只在InMnAs层内使用强烈的140 fs中红外脉冲。我们的数据清楚地表明,磁性,例如,剩磁和矫顽力可以被强烈地改变。这些变化的时间延迟,泵浦偏振,泵浦强度和样品温度的依赖关系进行了讨论。
2002-07-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multiple particle-hole pair creation in the Fermi-Hubbard model by a pump laser
我们研究了在简谐振荡电场影响下的强关联Mott相的Fermi-哈伯德模型,泵浦激光器。在Peierls表示中,该泵浦场可以表示为跳频速率$J(t)$的振荡相位,使得有效时间平均速率$\bar J$减小,即,突然切换泵浦激光器类似于量子猝灭。除了该时间平均速率$\bar J$之外,众所周知,如果泵浦频率$ω_{\rm pump}$等于(或稍微超过)莫特间隙,则$J(t)$的振荡分量可以共振地产生粒子-空穴对。此外,我们发现,如果$ω_{\rm pump}$接近间隙的整数倍,则可以创建多个对。这些发现应该与泵浦探测实验有关。
2016-02-02 cond-mat.str-el quant-ph