Ultrafast dynamics in relativistic Mott insulators
我们研究了相对论莫特绝缘体中的光致超快动力学,具有强自旋轨道耦合的莫特绝缘体。为了这个目的,我们考虑一个最小的单带哈伯德模型的晶格与正方形和三角形对称性,相关的层状过渡金属化合物,如Sr $_2$ IrO $_4$。根据晶格和自旋轨道耦合,系统具有倾斜的反铁磁或$120^\circ$顺序。它们通过模拟短激光脉冲来激发,并使用非平衡动力学平均场理论来求解动力学问题。场论。脉冲产生热载流子,其随后由于集体有序和光载流子之间的耦合而扰动磁有序。我们发现,这种动力学,这是已知的形式定期反铁磁体,敏感地依赖于自旋轨道耦合的空间结构。特别是在三角形晶格上,弛豫时间受手性$120^\circ$序的自旋-轨道耦合的影响,而在具有倾斜反铁磁序的正方形晶格上,自旋-轨道诱导的倾斜角在激发后保持不变。我们的研究为在超快时间尺度上控制磁性和奇异自旋态开辟了新的可能性。
2020-10-19 cond-mat.str-el
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
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
Relaxation Dynamics of Photocarriers in One-Dimensional Mott Insulators Coupled to Phonons
研究了一维莫特绝缘体中光生载流子与声子耦合的复合过程。通过密度矩阵重整化群计算,我们发现即使在小的电子-声子耦合下,也会动态地产生大量的声子,从而导致辐照后的初始弛豫过程。同时,抑制了由照射引起的高能态和低能态的混合引起的自旋-电荷耦合。我们讨论莫特和带状绝缘体的弛豫动力学之间的差异。
2012-02-02 cond-mat.str-el
Phonons and Solitons in 1D Mott Insulators
本文研究了在半经典极限下存在声学声子时,处于绝缘Mott-Hubbard相的一维Luttinger液体问题。我们发现,孤子激发可以在系统中自由传播,产生孤子所需的能量减少了极化效应。我们发现了一个临界值的电子-声子耦合常数,这一能量为零。
2000-10-31 cond-mat.str-el
Dynamical mean-field theory of electron-phonon interaction in correlated electron materials: general results and application to doped Mott insulators
动力学平均场方法是用来制定一个计算上容易处理的理论,电子-声子相互作用的系统中的任意本地电子-电子相互作用的物理相关的绝热限制的声子频率小相比,电子带宽或相互作用的规模。作为应用,测定了轻掺杂莫特绝缘体中声子对载流子有效质量的贡献,并讨论了相分离边界。
2002-05-09 cond-mat.str-el
Effects of the electron-phonon coupling near and within the insulating Mott phase
在Holstein-哈伯德模型中,电子-声子相互作用在金属相和绝缘相的Mott跃迁附近被研究。该模型是研究通过变分从玻色子技术。在半填充,平均场静态量是在良好的协议与数值技术得到的结果。考虑到高斯波动,频谱密度的解析表达式推导出在莫特绝缘相显示,增加的电子-声子耦合导致一个敏感的减少莫特间隙通过减少有效的排斥。最后讨论了强关联系统中的结果与最近的实验观测的关系。
2004-12-09 cond-mat.str-el
Grueneisen-Approach for the Experimental Determination of Transient Spin and Phonon Energies from Ultrafast X-ray Diffraction Data: Gadolinium
我们以钆薄膜为模型系统研究具有负热膨胀的铁磁体。超短激光脉冲加热电子子系统,我们通过超快X射线衍射跟踪瞬态应变。根据一个简单的Grueneisen方法的应变分解成两个贡献成正比的热能的自旋和声子子系统。我们的分析表明,在飞秒激光激发声子和自旋可以驱动的热平衡几纳秒。
2017-03-01 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
Density-matrix renormalization group study of third harmonic generation in one-dimensional Mott insulator coupled with phonon
研究了一维莫特绝缘体与声子耦合的三阶非线性光学响应。莫特绝缘体由扩展的Hubbard-Holstein模型描述。用动力学密度矩阵重整化群计算了该模型的三次谐波。我们发现,电子-声子相互作用增强的三倍频的强度,如果现场库仑相互作用是可比的带宽,但增强是一个典型的莫特绝缘体的一个现实的参数值的$_2$的CuO $_3$小。如果忽略电子-声子耦合,低能自旋激发对光学响应没有贡献。我们发现即使在没有电子-声子耦合的情况下,三次谐波谱也能探测到自旋激发。电子-声子耦合的引入导致了没有峰结构的三次谐波中低能分量的轻微增加,通过声子辅助自旋激发。为了充分理解声子辅助的自旋激发,我们还计算了掺杂的Hubbard-Holstein模型的线性磁化率,显示出与半填充时不同的光谱分布。
2014-11-18 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
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
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
Isospin-phonon coupling and Fano-interference in spin-orbit Mott insulator Sr2IrO4
用变温声子喇曼散射研究了Sr_2IrO_4中的同位旋-声子耦合。在磁转变温度TN ~240 K以下,观察到所有光学声子频率的反常行为。在272 cm-1处检测到与Ir-O-Ir键角调制相关的A1 g模的最强效应。此外,在560 cm-1处的A1 g模式显示出对TN敏感的Fano不对称线形,支持由磁序重整化的低能(~70 meV)电子激发的存在。这些结果揭示了这种自旋轨道纠缠莫特绝缘体中晶格和电子自由度之间相互作用的新方面。
2019-03-12 cond-mat.str-el
Observation of Phonon-Assisted Magnon Absorption in Spin-Orbit Coupling Induced Mott Insulator Sr$_{2}$IrO$_{4}$
对二维自旋-轨道耦合诱导的层状钙钛矿结构莫特绝缘体Sr $_{2}$ IrO $_{4}$进行了红外透射测量。在180 K以下的吸收谱中,在1870 cm $^{-1}$附近观察到声子助磁振子模。最近邻超交换相互作用$J$估计为57 meV,这大约是氧化铜La $_{2}$ CuO $_{4}$的$J$值的一半。我们的研究结果表明,非平凡的性质,如超导性实现在相当高的温度在铱氧化物的可能性。
2013-01-09 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
Electron-phonon coupling and spin-charge separation in one-dimensional Mott insulators
通过动力学密度矩阵重整化群(DDMRG)计算,研究了一维Hubbard-Holstein模型在半满状态下的单粒子激发谱. DDMRG的结果被解释为叠加的频谱与声子打扮的无自旋载流子。叠加是自旋-电荷分离对电子-声子耦合的鲁棒性的结果。这种分离与二维系统中声子自由度和自旋自由度之间的耦合相反。我们讨论了最近的角分辨光电子能谱测量SrCuO ${}_{2}$的结果的含义。
2005-11-03 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
Phonon-driven multipolar dynamics in a spin-orbit coupled Mott insulator
本研究理论探讨了泵浦声子对承载多极矩的Mott绝缘体的影响,发现共振激发${\cal E}_g$声子可引发多极进动与手性声子动力学,并利用Floquet驱动实现八极序的超快控制,为探测和操控固体隐藏序提供了新途径。
2025-07-15 cond-mat.str-el
Spin-orbital excitation continuum and anomalous electron-phonon interaction in the Mott insulator LaTiO$_3$
拉曼散射实验化学计量,莫特绝缘的LaTiO $_3$在很宽的激发能范围内揭示了一个广泛的电子连续,这是在顺磁状态下的特征,但发展的$\sim 800$ cm $^{-1}$的差距后,冷却到Néel温度$T_N = 146$ K。在反铁磁状态下,由于自旋和轨道激发,能隙以下的光谱权重被转移到定义明确的光谱特征。低能声子表现出明显的Fano异常,表明与$T > T_N$的电子系统的强相互作用,但成为尖锐和对称的$T < T_N$。电子的连续性和显着的重整化的声子寿命的开始磁秩序是非常不寻常的莫特绝缘体,并表明液体之间的自旋和轨道的相关性。
2015-09-17 cond-mat.str-el
Phonon effects, impact ionization and power conversion in Mott photovoltaic systems
本研究针对Mott绝缘层光伏装置,结合Migdal近似与实空间Floquet动力学平均场理论,分析声学声子对光电流等的影响,明确碰撞电离对输出功率的提升作用及电子-声子相互作用的抑制效应。
2024-09-11 cond-mat.str-el
Competing Correlated Insulators in multi-orbital systems coupled to phonons
本文研究双轨道Hubbard模型中电子关联与Jahn-Teller声子耦合的竞争,发现Hund耦合主导时形成高自旋Mott绝缘体,声子主导时形成低自旋Mott-双极化子绝缘体,两相之间存在尖锐边界和折衷中间解。
2021-11-29 cond-mat.str-el
Correlation Assisted Phonon Softenings and the Mott-Peierls Transition in VO$_{2}$
为了探索VO 2金属-绝缘体相变(MIT)和结构相变的驱动机制,我们采用DFT和DFT+U(U:Coulomb correlation)能带计算方法研究了金红石型VO 2(R-VO 2)的声子色散.我们发现在这两种情况下都发生了声子软化不稳定性,但只有DFT+U中的软化声子模式才能正确地描述MIT和从R-VO 2到单斜VO 2(M1-VO 2)的结构转变。这表明库仑关联效应对R-VO 2的Peierls跃迁起着重要的辅助作用。我们还从M_1-VO_2的声子色散中发现,M_1结构在高压下变得不稳定。我们已经预测了一个新的阶段VO 2在高压下,具有单斜CaCl 2型结构与金属性质。
2012-07-07 cond-mat.str-el
Mott materials: unsuccessful metals with a bright future
本文综述莫特材料绝缘体-金属转变的研究进展,重点讨论电压和电磁脉冲驱动的超快莫特开关动力学及其在新型电子与神经形态器件中的应用前景。
2024-09-06 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
Impact ionization processes in a photodriven Mott insulator: influence of phononic dissipation
我们研究了一个光伏能量收集模型,该模型由声学声子存在下的Mott绝缘层组成,耦合到两个不同化学势的宽带费米子引线,并由周期性电场驱动进入非平衡稳态。我们对待电子的相关性与非平衡动力学平均场论(DMFT)使用所谓的辅助主方程方法作为杂质求解器,并包括耗散声学声子通过Migdal近似。对于一个小的杂交的铅,我们得到的光电流作为一个函数的驱动频率,这可以与碰撞电离过程的峰值。对于较大的杂交的浅峰表明抑制碰撞电离直接光伏激发。声学声子稍微增强光电流小驱动频率和抑制它在主峰周围的频率在所有考虑的杂交强度。
2022-12-20 cond-mat.str-el
Iterated Perturbation Theory for Mott Insulators in a Static Electric Field with Optical Phonons
比较IPT与AMEA杂质求解器在静态电场驱动下含光学声子的Mott绝缘系统中的表现,发现IPT虽简单但结果与AMEA定性一致,仅未能重现部分关联效应。
2024-03-25 cond-mat.str-el
Enhancement of phonon effects in photoexcited states of one-dimensional Mott insulators
本文研究了一维扩展Hubbard-Holstein模型的线性光学吸收谱中电子关联对电子-声子相互作用的影响。密度矩阵重整化群(DMRG)计算表明,EP相互作用对激子的影响随在位库仑排斥的增加而增强。这种增强与EP相互作用对基态的影响形成对比,其中Peierls不稳定性被就地库仑排斥抑制。与EP相互作用的DMRG数据符合吸收实验在一维铜酸盐比那些扩展的哈伯德模型。
2008-02-27 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
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
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
Detecting isotropic density and nematic fluctuations using ultrafast coherent phonon spectroscopy
我们提出了一个利用超快相干声子谱探测三维空间中序参量涨落的理论框架。我们把注意力集中在长波长的电荷密度波动(等离子体),和带电的传播矢量的方向是固定的垂直于各向异性平面的波动。通过经典地处理声子和光的相互作用,并通过解耦相互作用积分出费米子自由度,我们得到了关于空间均匀鞍点解的序参量涨落的有效理论.我们发现,由于出现在顶点的形状因子的$(k_x^2-k_y^2) (B_{1g})$对称性,与各向同性的密度波动耦合在二阶不同的是,双折射波动仅在四阶耦合到光。因此,对于最低阶,电子与电磁场之间的相互作用贡献了等离子体激元振荡的驱动力,同时它提供了频率偏移,用于等离子体波动。从所得到的耦合谐振子运动方程,我们认为,超快相干声子光谱可能是一个有用的工具,提取和分析各种感兴趣的电子特性,如集体模式的频率和电子和声子之间的耦合。提出了具体的实验上的正常状态的FeSe观察的频率偏移预测直接从轨道排序(ESTA)波动。我们提出了一种新的机制,从长程相互作用(相干长程相互作用诱导声子),不需要存在多个带作为准粒子的中间状态产生相干声子。
2019-06-28 cond-mat.str-el
Optical conductivity of doped Mott insulator: the interplay between correlation and electron-phonon interaction
在t-t '-J-Holstein模型的低密度极限下,对铜氧化物的光导系数进行了理论研究.通过开发一种有限的声子基础精确对角化(LPBED)方法,能够处理有史以来考虑的最大尺寸4x 4的晶格,我们能够辨别的OC揭示三峰结构的中红外(MIR)部分的精细特征。在实验中观察到两个最低的峰,最高的峰在中等掺杂的铜酸盐中被默认分辨。OC与半解析方法的结果的比较和计算的同位素效应的详细分析表明,中等能量的MIR峰主要是磁性起源,而最低的MIR带起源于声子的空穴散射。
2009-07-03 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
Phonon-assisted optical excitation in the narrow bandgap Mott insulator Sr3Ir2O7
我们研究了Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$在10-400 K范围内的电导率谱的温度(T)演化。该系统几乎不绝缘,表现出$\sim$ 0.1 eV的小间接带隙。光学d-d激发(${\hbar}ω$ $<$ 0.3 eV)的低能量特征急剧演变,而O K边X射线吸收光谱未观察到这种演变。这表明,在光学光谱的T演变不是由裸露的(裸露的)电子结构的变化引起的,但相反,推测起源于丰富的声子辅助的间接激发。我们的结果表明,低能激发占主导地位的声子吸收过程,特别是涉及到光学声子。这意味着声子辅助过程显著地促进了几乎不绝缘的Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$中的电荷动力学。
2014-01-24 cond-mat.str-el
Correlated Mott insulators in strong electric fields: Role of phonons in heat dissipation
研究了莫特绝缘体在静态电场驱动下进入非平衡稳态时的光谱和输运性质。对于耗散,我们考虑两种机制:宽带费米子水库和声子内的Migdal近似。电子关联处理通过非平衡动力学平均场论与适用于强关联的杂质求解器。我们发现,通过声子耗散是有限的范围内的Wannier-Stark共振周围的字段值。为了覆盖整个场强范围,我们允许与费米子浴的小耦合,这使溶液稳定。当考虑这两种耗散机制时,我们发现声子增强了接近间隙一半的场强的电流,同时降低了间隙共振处的电流,与Murakami和Werner [arXiv:1804.08257]使用的纯电子耗散相比。一旦声子是唯一的耗散机制,金属相中的电流几乎比通过耦合到费米子浴获得的典型值小一个数量级。在这种情况下,运输制度的特点是由两个有效的化学势描述的上哈伯德带中的电荷的积累。
2022-09-16 cond-mat.str-el
Ultrafast dynamics of coherent optical phonons and nonequilibrium electrons in transition metals
利用飞秒光泵浦探测技术研究了过渡金属Zn和Cd中光激发电子和相干光学声子随温度和激发能级变化的动力学行为。在时域中的光学响应很好地拟合的线性组合的阻尼谐波振荡,因为激发的相干$E_{2g}$声子和亚皮秒瞬态响应,由于电子-声子热化。电子-声子热化时间随温度单调增加,与热调制方案一致,在高温下,系统可以很好地解释由两个温度模型,而低于$\approx$ 50 K的非热电子模型需要应用。随着晶格温度的升高,相干$E_{2g}$声子的阻尼增大,而快电子响应和相干$E_{2g}$声子的振幅减小。$E_{2g}$声子阻尼的温度依赖性表明,由于非谐声子-声子耦合的相干光学声子的布居衰减占主导地位的衰减过程。我们提出了一个模型,占所观察到的振幅的温度依赖性假设的光致吸收机制,其中的信号幅度是成比例的准粒子密度的光致变化。$E_{2g}$声子的振幅随温度变化的结果表明,在共振条件下,电子和声子的响应都与介电函数的变化成正比。
2005-04-21 cond-mat.str-el
$SU(N)$ spin-phonon simulations of Floquet dynamics in spin $S > 1/2$ Mott insulators
本文开发了一种广义$SU(N)$自旋-声子Monte Carlo与分子动力学技术,模拟了自旋-1 Mott绝缘体在声子驱动下的Floquet动力学,揭示了非平衡相变与自旋波副本等丰富现象。
2025-07-15 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
Doublon-like excitations and their phononic coupling in a Mott charge-density-wave system
电子-声子驱动的电荷密度波在某些情况下可以允许电子相关性成为主导,从而驱动系统进入莫特绝缘状态。莫特状态和前面的电荷密度波的新见解可能会导致从观察其潜在的自由度的耦合动力学。在这里,单电子隧穿注入到莫特电荷密度波材料1 T-TaS 2的上哈伯德能带中揭示了非常窄的电子激发,其耦合到与电荷密度波的周期性晶格畸变相关联的振幅模式声子。这给出了一个生动的微观视图之间的相互作用的激发莫特状态和晶格动力学的电荷密度波前体。
2021-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron-phonon Interaction close to a Mott transition
用动力学平均场论研究了Holstein电子-声子相互作用对半充满时接近Mott-Hubbard跃迁的哈伯德模型的影响。我们观察到有效质量的减少,我们解释为有效斥力的减少。当考虑到这种效应重新调整排斥力时,准粒子的低能特征不受电子-声子相互作用的影响。声子特征仅在高能Hubbard带内观察到。准粒子物理学中电子-声子指纹的缺乏可以用罕见的快速过程来解释准粒子运动。
2005-01-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Electronic phonon-induced magnetism in moiré Mott-Wigner crystals
Sun Yat-Sen University (Zhuhai Campus)(中山大学(珠海校区));Sun Yat-Sen University (Guangzhou Campus)(中山大学(广州校区))
研究莫尔 Mott - Wigner 晶体中磁性的产生,发现电子声子可诱导磁性,基于 Berry 相效应和谷 - 轨道耦合,低于临界温度会自发磁化,还提出用光激发手性电子声子调控磁性的方法。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ultrafast changes in lattice symmetry probed by coherent phonons
材料的电子和结构性质在很大程度上取决于其对称性。通过光致相变改变对称性提供了在超快时间尺度上操纵材料性质的新方法。然而,为了识别这些相变何时以及多快发生,需要能够探测时域中的对称性变化的方法。我们表明,相干声子谱随时间的变化可以探测晶格势对称性的变化,从而提供了一个全光探测的结构转变。我们研究了VO2的光致结构相变,并表明,在相变阈值以上,光激发完全改变了超快时间尺度上的晶格势。的平衡相声子模式的损失迅速发生,表明光诱导的相变,其中一个强扰动的晶格势改变其对称性之前,离子重排已经发生的非热路径。
2012-07-25 cond-mat.other cond-mat.str-el
Ultrafast dynamics of electrons and phonons: from the two-temperature model to the time-dependent Boltzmann equation
本文综述双温模型与含时玻尔兹曼方程在晶体电子-声子超快动力学中的理论基础、方法特点及泵浦-探测光谱应用。
2022-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic Theory of the Phonon Thermal Hall Effect in Chiral Mott Insulators
Seoul National University(首尔大学);Soongsil University(崇实大学);Origin of Matter and Evolution of Galaxies (OMEG) institute, Soongsil University(崇实大学物质起源与星系演化研究所)
本文发展手性Mott绝缘体中声子热霍尔效应的微观理论,推导有效拉曼相互作用的精确解析形式,在kagome晶格上证明本征声子热霍尔效应,并建立同位素替代下输运行为的标度律以分离声子贡献。
2026-06-01 cond-mat.mes-hall 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
Monoclinic and Correlated Metal Phase in VO_2 as Evidence of the Mott Transition: Coherent Phonon Analysis
在飞秒泵浦-探测实验中,4.5THz和6.0THz的相干声子振荡表明VO_2的金红石相并不与68 ℃附近的一阶金属-绝缘体相变(MIT)同时发生.在MIT和结构相变(SPT)之间的单斜和相关金属(MCM)相由光辅助空穴激发产生,这是Mott转变的证据。MCM相和金红石金属相之间的SPT由于随后的焦耳加热而发生。MCM相可视为一种中间非平衡态。
2006-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phonon-assisted magnetic Mott-insulating state in the charge density wave phase of single-layer 1TNbSe2
我们从第一性原理出发研究了单层1 TNbSe $_2$的结构、电子和振动性质。在广义梯度近似中,1 T多型相对于2 H是高度不稳定的。DFT+U方法提高了1 T相位的稳定性,解释了其在实验中的检测。电荷密度波以$\sqrt{13}\times\sqrt{13}~R30^{\circ}$周期性发生,与STM数据一致。在$U=0$,大卫星重建显示一个平坦的带低于费米能级与一个显着的d $_{z^2-r^2}$轨道特征的中心Nb。Hubbard相互作用诱导了磁Mott绝缘态。磁性扭曲了恒星中心Nb原子周围的晶格,减少了中心Nb d $_{z^2-r^2}$轨道和相邻Se p态之间的杂化,并使平带的能量升高,成为非键。这种协同晶格和磁效应放大了莫特能隙。单层1 TNbSe $_2$则是声子辅助的自旋- $1/2$磁性莫特绝缘体。
2018-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phonon-Assisted Photoluminescence and Ultrafast Exciton Dynamics in Two-Dimensional Silicon Carbide
Indian Institute of Technology Kharagpur(印度理工学院卡拉格普尔分校);Indian Institute of Information Technology Allahabad(印度信息技术的安拉阿巴德研究所)
研究通过全自洽的多体微扰理论分析二维六方硅碳的声子辅助发射和激子动力学,发现高能光学TO LO声子主导侧带形成,并揭示了单层SiC在宽禁带二维半导体中的高效声子辅助发光平台。
2026-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el