Theory of time-resolved optical spectroscopy on correlated electron systems
脱离平衡的相互作用电子的实时动态包含有关电子相关材料的详细微观信息,这些信息可以用时间分辨光谱学读取。通常在泵浦-探测实验中测量的反射率与非平衡光学电导率有关。我们展示了如何表达这个数量的实时格林函数使用动态平均场论。作为一个应用,我们研究了Falicov-Kimball模型在大相互作用下超快形成带隙相时的电响应。
2008-08-07 cond-mat.str-el
Determination of Trion and Exciton Lineshapes in Modulation-Doped Quantum Wells
研究了二维电子气对CdTe量子阱线性光学性质的影响。我们的实验证据的激子和带电激子共振,这取决于电子浓度的高能量尾巴。在此基础上,我们表明,电子与激子和带电激子的散射需要包括在矩阵转移计算来描述反射率光谱。我们证明了时间分辨反射率实验的重要性,电子分布的共振线型。
2007-12-08 cond-mat.str-el
High-pressure infrared spectroscopy: tuning of the low-energy excitations in correlated electron systems
在保证常压实验精度的前提下,将高压光谱的测量范围扩展到远红外区。这一新方法为研究关联电子系统的压力诱导相变和电子结构变化提供了有力的工具。这种新型的光学压力传感器配备了大孔径金刚石窗口,可以测量低至$ω\approx20-30$ cm $^{-1}$的光学反射率,适用于高达$p\approx26$ kbar的流体静压。通过对二维电荷密度波1 $T$ -TaS $_2$的研究,证明了该技术的有效性,其电子结构对外压具有很高的敏感性. 1 $T$ -TaS $_2$的室温半金属相通过施加压力而有效地扩展,并且在高于$p=14$ kbar时稳定为基态。在T=300 K以下,相应的完全非相干低能光电导率几乎与温度无关。对于中间压力,低温绝缘相的发生反映了反射率的突然下降和尖锐的声子共振的出现。
2007-08-29 cond-mat.str-el
Constant Matrix Element Approximation to Time-Resolved Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
我们描述了不同的近似与采用一个恒定的矩阵元素的时间分辨角分辨光电子能谱(TR-ARPES)的上下文中的光耦合到多带电子。特别是,我们证明了常数矩阵近似只适用于一个坐标表示,并改变到其他基地,需要包括非常数校正的矩阵元素。我们还讨论了一些简化的近似,其中一个常数矩阵元素是在多个基地,和这种进一步的近似的后果(特别是相对于TR-ARPES信号不再是非负的)。我们还讨论了最终谱的规范不变性相关的问题。
2016-10-09 cond-mat.str-el
Spectral properties of transition metal pnictides and chalcogenides: angle-resolved photoemission spectroscopy and dynamical mean field theory
电子库仑相关导致过渡金属磷属元素化物和硫属元素化物光谱中的特征签名:准粒子重整化,寿命效应或不相干的严重金属行为以上相对较低的相干温度是由于本地哈伯德和洪德耦合的多体效应的措施。我们回顾和比较的角度分辨光电子能谱实验(ARPES)和组合密度泛函动力学平均场论(DFT+DMFT)计算的结果。我们强调了准粒子质量重整化和相干性质的掺杂依赖性。
2015-12-27 cond-mat.str-el
Electronic structure of Ce2RhIn8 2D heavy Fermion system studied by angle resolved photoemission spectroscopy
我们用角分辨光电子能谱研究了重费米子超导体Ce_2RhIn_8。费米面是相当复杂的,由多个空穴和电子空穴组成。我们没有观察到费米面的kz色散,这与电子结构的二维特征是一致的。比较的ARPES数据和能带结构计算点的局部图片的f电子。我们的研究结果为理解这种材料的传输和性能铺平了道路。
2015-03-25 cond-mat.str-el
Decrypting the cyclotron effect in graphite using Kerr rotation spectroscopy
我们测量了石墨的远红外磁光克尔旋转和反射率谱,并通过严格考虑c轴带色散和三角翘曲,在宽范围的磁场中实现了对所有数据的高度精确的统一微观描述。我们发现,即使在高场下,二阶和四阶回旋加速器谐波在光学上几乎与基本共振一样强。因此,它们必须在基于Bernal堆叠石墨和多层石墨烯的磁光和磁等离子体应用中发挥重要作用。
2011-10-13 cond-mat.str-el
Gauge invariance in the theoretical description of time-resolved angle-resolved pump/probe photoemission spectroscopy
存在电场时的非平衡计算通常在规范中进行,并且需要进行变换以揭示规范不变的可观测量。在这项工作中,我们讨论的时间分辨角度分辨泵浦/探测光电发射的背景下的规范不变性的问题。如果在泵仍然开启时应用探针,则必须确保所观察到的光电流的计算是规范不变的。我们还讨论了光电子发射信号为正的要求以及这种约束与规范不变性的关系。最后,我们讨论了一些技术细节有关的微扰推导的光电子能谱,其中涉及的过程中,由于非平衡效应的泵浦脉冲光激发电子。
2014-03-29 cond-mat.str-el
Looking Beyond the Surface with Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
针对角分辨光电子能谱的表面灵敏度与谱特征解读的关联问题,研究者采用真空端接晶体平板框架开展研究,调和了kz保真度与表面灵敏度的矛盾,还指出了影响kF等参数估算的关键问题。
2021-09-27 cond-mat.str-el
Ultrafast Photoinduced Formation of Metallic State in a Perovskite-type Manganite with Short Range Charge and Orbital Order
飞秒反射光谱进行了钙钛矿型锰氧化物,Gd 0.55 Sr 0.45 MnO 3,与短程电荷和轨道顺序(CO/OO)。在光照射后,立即在中红外区域检测到反射率的大幅增加。从Kramers-Kronig分析的反射率变化得到的光照射下的光学电导率光谱表明形成的金属状态。这表明铁磁自旋排列发生在时间分辨率内(约。200 fs)通过双交换相互作用,导致超快CO/OO到FM切换。
2007-02-05 cond-mat.str-el
Itinerant U 5f band states in the layered compound UFeGa5 observed by soft X-ray angle-resolved photoemission spectroscopy
利用软X射线同步辐射(hn= 500 eV)对顺磁性UFeGa 5进行了角分辨光电子能谱(ARPES)实验,得到了UFeGa 5的体电子结构和U5f敏感电子结构.虽然实验能带结构和LDA计算之间的协议处理U 5f电子是巡回定性的,费米面的形态很好地解释了计算,这表明U 5f状态可以基本上被理解的巡回电子模型。
2006-04-20 cond-mat.str-el
Magnetoplasmon resonances in polycrystalline bismuth as seen via terahertz spectroscopy
我们报道了多晶铋的远红外反射率随磁场的变化。我们观察到四个不同的反射,我们属性的磁等离子体共振,这是集体模式的电子-空穴液体在磁场,并成为光学和声学共振的电子-空穴系统的小场限制。只有当不同组分的质量相差很大时,才会出现声学模式,铋就是这种情况。在平移对称性被破坏的多晶体中,光谱权重向声学等离子体的大的移动是可能的。这使我们能够检测到相关的等离子体边缘。虽然多晶样品具有随机分布取向的晶粒,但我们的反射率结果可以通过仅调用两个明显不同的共振系列来解释。在零场极限下,这两个系列的光学模沿主光轴方向会聚到单晶中测得的等离子体频率上。
2014-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optical spectroscopy of (La,Ca)14Cu24O41 spin ladders: comparison of experiment and theory
在500 - 12000 l/cm的中红外波段测量了La_xCa_(14-x)Cu_(24)O_(41)双支自旋1/2梯的透射率和反射率。这使我们能够直接并以高灵敏度确定光学电导率σ_1。这里,我们显示了x=4和5的数据,电场极化平行于横档(E|| a)和腿部(E||(c)。通过与两种不同的理论计算结果的比较,确定了三个特征峰为磁激发。
2001-08-27 cond-mat.str-el
Observation of the spin-charge thermal isolation of ferromagnetic Ga_{0.94}Mn_{0.06}As by time-resolved magneto-optical measurement
采用双色探测光时间分辨磁光克尔效应测量方法研究了铁磁半导体Ga_{0.94} Mn_{0.06} As在飞秒光激励下的磁化动力学.瞬态反射率的变化表明载流子温度的快速上升和弛豫到准热平衡在1 ps内,而自旋温度的一个非常缓慢的上升的数量级为500 ps的观察。这种反常行为起源于电荷和自旋系统之间的热隔离,这是由于载流子(空穴)的自旋极化导致的铁磁性。这构成了铁磁Ga_{0.94} Mn_{0.06}的半金属性质的实验证明。由于双交换型机制,空穴的d-带特性产生。
2003-06-24 cond-mat.str-el
Critical photoinduced reflectivity relaxation dynamics in single-layer Bi-based cuprates near the pseudogap end point
Hokkaido University(北海道大学);Jozef Stefan Institute(约瑟夫斯特凡研究所)
研究人员利用超快泵浦-探测光谱,在接近赝能隙端点掺杂的Pb-Bi-2201中观测到弛豫时间随温度降低呈幂律发散的量子临界行为,为铜氧化物赝能隙端点的量子临界性提供了实验证据。
2026-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time resolved excitonic coherent polarization dynamics in GaAs multiple quantum wells
研究了GaAs多量子阱中探测脉冲激发的激子相干极化随时间演化的泵浦诱导调制。为此,我们进行飞秒时间分辨泵浦探测反射率测量使用频率上转换在正负泵浦探测延迟。激子的线性和非线性极化,这通常是不考虑在描述泵浦探测实验的干扰所产生的贡献,需要理解的结果。
2003-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Probing quasi-particle states in strongly interacting atomic gases by momentum-resolved Raman photoemission spectroscopy
本文研究了一种动量分辨拉曼光谱技术,它能够探测强相互作用超冷原子气体的单体光谱函数和准粒子态。这种技术的灵感来自于角度分辨光发射光谱,这是一种强大的固态系统电子态实验探针。实验上可访问的光谱的定量例子给出了沿BEC-BCS交叉的最显着的制度。当该理论专门用于射频光谱时,发现与最近的实验数据一致。这种拉曼光谱的主要优点,现有的技术指出。
2009-05-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Small Polaron Localization, Jahn-Teller Distortion and Defects in La0.67Ca0.33MnO3: An Infrared Spectroscopy and X-ray Absorption Analysis
采用红外反射率和扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)相结合的方法研究了不同方法制备的具有不同绝缘体-金属转变温度(TIM)的La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3固溶体。虽然小极化子分析的光学电导率提供了一个自然的描述为较高的频率反射率尾的导电样品,我们的结构结果是符合两个非等效的网站在绝缘相的优质样品。这些网站,一个为Mn 3 + Jahn-Teller扭曲八面体和另一个为Mn 4+离子,逐渐变成一个动态平均低于过渡TIM。另一方面,载体屏蔽反共振近红外纵向光学模式,以上TIM,镜热激活小极化子弱拖尾EXAFS振荡。我们认为这与Mn的K边吸收带中缺少M3+、M4+的显式结构有关。额外的八面体,在较高的电阻率样品低于TIM的EXAFS检测,似乎被排除在参与的动态的绝缘体-金属过渡转移TIM向较低的温度。
2003-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy Studies of Cuprate Superconductors
本文总结了在国际会议上发表的实验结果。杨诞辰80周年。我展示了七个例子,说明如何可以使用角分辨光电子能谱,以获得洞察负责丰富的相图铜氧化物超导体的多体物理。我希望给读者一个快照的演变,这种实验技术从一个工具,研究化学键和能带结构的一个重要的多体光谱学为我们这个时代最重要的物理问题之一。
2003-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-Resolved Photoemission Spectroscopy of Quantum Materials Using High Harmonic Generation: Probing Electron-Phonon Interactions and Non-Equilibrium Dynamics
本综述探讨了基于高次谐波生成(HHG)的飞秒时间分辨光电子能谱技术,重点介绍了其在多种量子材料中探测电子-声子相互作用与非平衡动力学方面的应用与发现。
2025-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
About two-dimensional fits for the analysis of the scattering rates and renormalization functions from angle-resolved photoelectron spectroscopy data
本文提出了一种分析角分辨光电子能谱学(ARPES)散射率的新方法。它考虑到实验仪器的分辨率和有限的温度效应。与标准的常用方法相比,获得了更准确的结果。该方法的应用证明了在新的量子材料中常见的几个例子。它的有用性在研究具有强关联电子的系统时尤其明显。
2022-02-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bogoliubov Angle, Particle-Hole Mixture and Angular Resolved Photoemission Spectroscopy in Superconductors
超导激发-- Bogoliubov准粒子--是带负电的电子(-e)和带正电的空穴(+e)的量子力学混合物。我们提出了一个新的角度分辨光电子能谱(ARPES)的研究,是超导准粒子的粒子-空穴纠缠的表现形式。我们称之为{ \em Bogoliubov角}。这个角度测量超导(Bogoliubov)准粒子中粒子和空穴振幅的相对权重。我们展示了如何通过比较正能量和负能量的光谱强度比来测量这个量。
2008-07-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
HHG-laser-based time- and angle-resolved photoemission spectroscopy of quantum materials
时间和角度分辨光电子能谱在揭示固体材料的非平衡电子结构方面发挥了重要作用。高次谐波产生的实现,以获得更高的光子能量也使我们能够调查宽布里渊区的时间尺度低于100 fs。在这篇文章中,我们回顾了我们最近的研究,使用高谐波产生激光为基础的时间和角度分辨光电子能谱研究各种量子材料。我们揭示了每个系统中许多前所未有的现象,并突出了一些代表性的结果。
2021-07-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ultrafast Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy of Quantum Materials
时间和角度分辨光电子能谱技术促进了量子材料研究的许多最新进展。本文综述了非相干非平衡电子动力学的研究、电子与集体激发相互作用的分析、缀饰态物理的探索和未占能带结构的研究等方面的进展。并对未来的发展前景进行了展望。
2016-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy on Electronic Structure and Electron-Phonon Coupling in Cuprate Superconductors
本文综述了角分辨光电子能谱(ARPES)在铜氧化物超导体研究中的最新成果,特别是对电子-声子相互作用的研究。已经出现的是关于反常电子-声子相互作用的丰富信息,远远超出了该学科的传统观点。它表现出强烈的掺杂,动量和声子的对称性依赖,并表现出复杂的相互作用与强的电子-电子相互作用在这些材料。
2006-04-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-Resolved Quasiparticle Dynamics in the Spin-Density-Wave State
利用巡游反铁磁体UMGa $_{5}$(M=Ni,Pt)在自旋密度波(SDW)相中测量了时间分辨光致反射率。对于UNiGa $_{5}$ [ $T_{N}$ =85 K,$Q$ =($π$,$π$,$π$)],弛豫时间$τ$在$T_{N}$处显示出与SDW能隙的打开一致的急剧增加。对于UPtGa $_{5}$ [ $T_{N}$ =26 K,$Q$ =(0,0,$π$)],在$T_{N}$或最低温度下没有观察到$τ$的变化.我们把这归因于在费米能级上不存在SDW能隙,这是由于不同的调制矢量$Q$导致了无能隙的准粒子谱。我们的研究结果挑战了传统的智慧,SDW阶段必然意味着在费米能级的SDW差距。
2006-10-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polarization-Dependent Three-Dimensional Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy of BaFe$_{1.8}$Co$_{0.2}$As$_{2}$
我们利用偏振和光子能量相关的角度分辨光电子能谱研究了一种稍过掺杂的铁磷属元素化物超导体BaFe $_{1.8}$ Co $_{0.2}$ As $_{2}$的三维电子结构,包括布里渊区中心的轨道特征.观察到具有$d_{xz/yz}$和$d_{xy/x^2-y^2}$轨道的两个空穴费米面(FS),但是没有出现根据自旋涨落超导机制理论具有节点的$d_{z^2}$空穴FS。这些结果表明,在区域中心的孔FS处不会出现节点。
2013-11-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Angle-resolved photoemission spectroscopy of band tails in lightly doped cuprates
考虑到掺杂电荷转移Mott-Hubbard绝缘体中的带尾现象,我们修正了从头算强关联能带结构。我们发现,从带尾的光电发射占尖锐的“准粒子”峰,快速损失的布里渊区(“费米弧”)和高能量的“瀑布”异常的某些方向的强度作为一个结果的矩阵元素的影响的无序局部化状态的电荷转移间隙掺杂铜酸盐。
2007-03-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Momentum-resolved electron-phonon interaction in lead determined by neutron resonance spin-echo spectroscopy
利用中子共振自旋回波光谱技术研究了铅中横向声学声子谱线在超导转变温度$T_c$范围内的温度演化。对于能量低于超导能隙的声子,观察到低于$T_c$的最大振幅$\sim 6 μ$ eV的线宽减小。从这些数据中提取的声子寿命的电子-声子的贡献是在令人满意的整体协议与{ \it从头计算}晶格动力学计算,但显着的偏差被发现。
2006-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing the Spectral Function Using Momentum Resolved Radio Frequency Spectroscopy in Trapped Fermi Gases
我们讨论了最近的动量分辨射频(RF)实验的超冷囚禁费米气体的$^{40}$ K。我们发现,动量分辨RF探针提供测量的中心重要的费米光谱函数。它们还通过建立一个清晰的配对色散特征来消除解释动量集成RF实验的模糊性。我们发现,光谱函数的温度依赖性是戏剧性的么正性,重要的是,从上到下$T_c$在整个BCS BEC交叉平滑。鉴于一阶行为的广泛预测,这应该通过实验进行测试。
2008-07-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fe-based superconductors: an angle-resolved photoemission spectroscopy perspective
角分辨光电子能谱可以直接观察和实验测定动量空间中晶体的电子结构,包括精确表征费米面和超导序参量。因此,它特别适合于研究多带系统,如铁基超导体。在这篇综述中,我们涵盖了这些最近发现的材料,已解决了这种技术的几个方面,特别强调其超导能隙和费米表面拓扑结构。我们提供了足够的实验证据来支持的可靠性和一致性的角度分辨光电子能谱测量范围广泛的材料成分。
2011-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tracking Cooper Pairs in a Cuprate Superconductor by Ultrafast Angle-Resolved Photoemission
在高温超导体中,导致库珀对(任何超导体中的基本载流子)形成的过程仍然是个谜。我们利用飞秒激光泵浦脉冲扰动超导Bi2Sr2CaCu2O 8 +δ,并利用时间分辨和角度分辨的光电子能谱和红外反射率探针研究其后续动力学过程。间隙和准粒子的人口动态显示显着的依赖性,激发密度和晶体动量。在d波节点附近,超导能隙对泵浦强度敏感,库珀对复合缓慢。远离节点泵浦对带隙的影响很小,复合过程较快。这些结果展示了一个新的窗口到动力学过程中,管理准粒子复合和间隙形成铜酸盐。
2012-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing the homogeneous spectral function of a strongly interacting superfluid atomic Fermi gas in a trap using phase separation and momentum resolved rf spectroscopy
探测阱中强相互作用费米气体的\emph{local}谱函数$A(\mathbf{k},ω)$是非常重要的。动量分辨射频光谱已被证明能够探测陷阱平均的$A(\mathbf{k},ω)$。然而,这种技术的实用性受到陷阱不均匀性的限制。独立于特定的理论,本文提出通过研究低温下相分离、布居不平衡的费米气体中少数费米子的动量分辨rf谱,可以有效地提取均匀超流费米气体(在陷阱中心)的$A(\mathbf{k},ω)$。在支持下,我们提出了计算的光谱函数和光谱强度图的各种情况下,从BCS通过BEC制度使用不同的理论。
2011-07-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con