Probing ultrafast spin-relaxation and precession dynamics in a cuprate Mott insulator with 7-fs optical pulses
二维莫特绝缘体中的电荷激发与周围的自旋强耦合，这被观察为掺杂载流子的磁极化子形成和莫特带隙跃迁谱中的磁振子边带。然而，与尾旋扇区相关的动态很难测量。在这里，我们表明，泵浦-探测反射光谱与7-fs的激光脉冲可以检测到的光诱导自旋动力学在Nd $_2$ CuO $_4$，铜氧化物莫特绝缘体。在Mott-间隙转变的漂白信号在$\sim$ 18 fs处增强，这对应于磁极化子形成中的自旋弛豫时间，并且其特征在于交换相互作用。更重要的是，超快相干振荡出现在反射率变化的时间演化中，并且它们的频率（1400-2700 cm $^{-1}$）等于从Mott间隙跃迁峰测量的探测能量。这些振荡起源于两个磁振子的电荷激发之间的干扰，并提供了电荷-自旋耦合的直接证据。
2018-03-12 cond-mat.str-el
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 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
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
Probing the Mott Physics in $κ$-(BEDT-TTF)$_2$X Salts via Thermal Expansion
在相互作用电子系统中，Mott金属-绝缘体（MI）相变是一个重要的研究课题。晶格自由度的莫特MI过渡和莫特临界在各种材料中所发挥的作用是目前正在讨论的话题。在这种情况下，$κ$ -（BEDT-TTF）$_2$ X型的分子导体构成了用于揭示莫特物理学的几个方面的一类材料。在这篇综述中，我们提出了一个简要的文献结果，重点是最近的膨胀率测量探测莫特MI过渡在这一类材料。莫特临界行为的描述的进展也被解决。
2014-11-24 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
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
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
Probing quasiparticle excitations in a doped Mott insulator via Friedel oscillations
本研究探究掺杂二维Hubbard模型中杂质诱导的Friedel振荡，揭示了弱杂质下振荡的非费米准粒子特性与Luttinger定理破缺，以及强杂质下的相分离机制，为理解掺杂莫特体系的载流子与电子相提供新视角。
2025-05-30 cond-mat.mes-hall 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
Probing Mott lobes via the AC Josephson effect
研究了两个弱耦合玻色哈伯德模型组成的系统中的交流约瑟夫森效应。在平均场论的框架下，Gross-Pitaevskii方程表明，约瑟夫森电流的振幅与超流序参量的乘积成正比。此外，通过精确的数值计算，得到了小尺度体系的化学势-流关系。这使我们能够提出一个可行的实验方案来测量量子相变的莫特波瓣。
2008-03-04 cond-mat.str-el quant-ph
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
Probing and controlling spin chirality in Mott insulators by circularly polarized laser
标量自旋手征性是一种打破时间反演对称性的三体自旋关联，它与圆偏振激光直接耦合。这是由Floquet形式主义的周期性驱动的排斥哈伯德模型与强耦合扩展。一个系统的推导出的有效的低能量哈密顿量的自旋自由度表明，耦合常数的标量自旋手征可以成为显着的情况下，驱动频率和现场相互作用是可比的。这意味着标量手性可以由圆偏振光诱导，或者它可以反过来用于探测莫特绝缘体中的手性作为圆二色性。
2017-07-05 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
Probing the coupling between a doublon excitation and the charge-density wave in TaS2 by ultrafast optical spectroscopy
最近，1 T-TaS 2的不同电荷有序相之间的切换已被超快技术探测，揭示了意想不到的现象，如“隐藏”的亚稳态和奇特的光激发电荷模式。在这里，我们应用宽带泵浦-探测光谱与不同的激发能，以研究在可见光区的1 T-TaS 2的超快光学性质。通过扫描近红外区的激发能，我们揭示了不同电荷激发与低电荷密度波态之间的耦合。我们发现，电荷密度波的振幅模式表现出强耦合到一个长寿命的doublon状态，这是光诱导的中心的星形电荷有序的Ta团簇的近红外光激发。
2016-09-02 cond-mat.mtrl-sci 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
Probing light-driven quantum materials with ultrafast resonant inelastic X-ray scattering
超快光脉冲是控制量子材料和引发新型光致相变的重要工具。了解这些动力学现象需要一个对自旋、电荷和轨道自由度敏感的探针。时间分辨共振非弹性X射线散射（trRIXS）是一种新兴的光谱方法，它通过提供前所未有的光激发固体的有限动量波动光谱来响应这一需求。在这方面，我们简要回顾了最先进的trRIXS实验凝聚态系统，以及最近的理论进展。然后，我们描述了未来的研究机会的背景下，光控制的量子物质。
2020-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Probing photo-induced melting of antiferromagnetic order in La0.5Sr1.5MnO4 by ultrafast resonant soft X-ray diffraction
复合氧化物中的光激发1通过半共价键转移电荷，极大地扰乱了自旋和轨道顺序2。然后，光可以用于像磁阻锰氧化物这样的化合物中，以控制纳米长度尺度和超快时间尺度上的磁性。在这里，我们展示了如何超快共振软X射线衍射可以分别探测光致动力学的自旋和轨道顺序在La0.5Sr1.5MnO4。（1/4，1/4，1/2）衍射峰的消失证明了CE反铁磁自旋序的超快熔化。另一方面，（1/4，1/4，0）峰，反映轨道顺序，只是部分减少。集群计算帮助我们的解释，考虑不同的磁有序状态后，光激发。光与磁之间的非热耦合是锰氧化物光致相变的主要方面。
2011-01-12 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
Probing dielectric breakdown in Mott insulators through current oscillations
本文通过朗道-齐纳理论推导莫特绝缘体介电击穿的阈值电场，提出用非平衡电流振荡估算电荷能隙与阈值场，并可在超冷原子环实验中直接验证。
2025-05-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Probing the electronic topological transitions of WTe2 under pressure using ultrafast spectroscopy
利用光学泵浦探测光谱研究了WTe 2在压力下的非平衡光生载流子动力学。电子弛豫的压力依赖性在0.8，3.5和6 GPa附近表现出异常变化，表明电子-声子相互作用中的反常。此外，在3.5GPa以上，由剪切模产生的相干声子振荡突然消失，这标志着Td-1 T '结构相变的开始。在理论计算的支持下，我们揭示了Td-WTe 2在压力下的电子拓扑跃迁，特别是一个新的II型Weyl点的出现。我们的工作展示了一种新的路线，以探测在压力下的ETTs。
2023-03-09 cond-mat.str-el
Probing ultrafast spin dynamics in the antiferromagnetic multiferroic HoMnO$_3$ through a magnon resonance
我们展示了一种新的方法，直接测量的超快之间的能量转移，磁振子，使我们能够跟踪反铁磁体（AFM）的自旋动力学。在多铁性HoMnO 3中，光激发产生热电子，之后用调谐到磁振子共振的太赫兹脉冲探测自旋顺序的变化。这揭示了光致透明性，其随着自旋由于通过声子从热电子转移能量而升温而在几皮秒内建立。这个自旋晶格热化时间是？比典型的铁磁（FM）锰氧化物快10倍。我们定性地解释了FM和AFM系统之间的自旋晶格热化的根本差异，并应用玻尔兹曼方程模型治疗AFM。我们的工作提供了新的见解原子力显微镜中的自旋晶格热化，并展示了一种新的方法，直接监测这些系统中的自旋序的超快动力学。
2016-08-21 cond-mat.str-el
Probing spin correlations using angle resolved photoemission in a coupled metallic/Mott insulator system
一个接近自由电子的金属和一个莫特绝缘态可以被认为是固体中电子运动可能性的两端。在磁性氧化物金属PdCrO $_{2}$中，这两个作为交替层共存。使用角分辨光电子能谱，我们惊讶地发现尖锐的带状特征的相关子系统的单电子去除光谱函数。我们表明，这些出现，因为一个洞创建的莫特层移动和传播的金属层，同时保持记忆的莫特层的磁性。这张照片是定量支持的强耦合分析捕获的物理PdCrO $_{2}$的近藤晶格哈密顿量。我们的研究结果开辟了新的路线，使用非磁性探针的光电效应，以获得洞察相关电子系统的自旋磁化率。
2020-02-20 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
Ultrafast Control of Spin Interactions in Honeycomb Antiferromagnetic Insulators
光使交换和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的超快，直接和非热控制成为可能。我们考虑由Kane-Mele-哈伯德模型描述的二维蜂窝晶格在半填充和强相关极限下，即，倾斜反铁磁体的莫特绝缘体相。基于Floquet理论，我们证明了通过改变偏振激光脉冲的振幅和频率，人们可以调整交换和Dzyaloshinskiii-Moriya自旋相互作用之间的振幅和符号，甚至比例。此外，自旋相互作用的重正化与螺旋度无关。我们的研究结果为最近发现的二维磁性材料中的超快光学自旋操纵铺平了道路。
2019-08-27 cond-mat.mes-hall 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
Probing photo-induced rearrangements in the NdNiO$_{3}$ magnetic spiral with polarization-sensitive ultrafast resonant soft x-ray scattering
我们用共振软X射线衍射跟踪NdNiO $_{3}$薄膜中反铁磁结构的光致动力学。飞秒激光脉冲的光子能量为0.61 eV，共振与电子转移之间的长键和短键镍网站，用于激发材料和驱动超快绝缘体-金属过渡。偏振敏感的软X射线衍射，共振到镍L $_{3}$ -边缘，然后探测作为时间延迟的函数的底层磁螺旋的演化，具有80皮秒的时间分辨率。通过模拟不同线X射线偏振的散射强度的方位角依赖性，我们基准的本地磁矩和自旋对齐的变化。测量的变化是一致的减少的长键网站磁矩和对齐的自旋朝着一个更共线的结构在早期的时间延迟。
2020-06-18 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
Probing charge density wave phases and the Mott transition in $1T$-TaS$_2$ by inelastic light scattering
我们提出了一个偏振分辨，高分辨率拉曼散射研究的三个连续的电荷密度波（CDW）制度的$1T$ -TaS $_2$单晶，支持\textit{ab initio}计算。我们的低温相称（C-CDW）制度内的光谱分析表明$\mathrm{P3}$对称的系统，从而排除了先前提出的三斜堆积的“大卫之星”结构，并促进三角或六方堆积代替。高温无公度（IC-CDW）相的光谱直接投射声子态密度，这是由于平移不变性的破坏，辅以相当大的电子-声子耦合。在200 ~ 352 K之间，拉曼光谱显示出IC-CDW相和C-CDW相的贡献，表明它们共存于所谓的近公度（NC-CDW）相.的温度依赖性的拉曼光谱分辨的电导率表明，在CDW相的态密度的逐步减少，其次是莫特过渡内的C-CDW相。我们确定的莫特间隙的大小为$Ω_{\rm gap}\approx 170-190$毫电子伏，并跟踪其温度依赖性。
2021-03-10 cond-mat.str-el
Probing hidden Mott gap and incommensurate charge modulation on the polar surfaces of PdCrO$_2$
本文结合STM与DMFT研究了PdCrO$_2$，在CrO$_2$表面揭示了由Cr-3d电子强关联导致的隐藏Mott能隙，并在Pd表面观察到非公度电荷调制与晶格干涉形成的moiré图案。
2023-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Probing the pathway of an ultrafast structural phase transition to illuminate the transition mechanism in Cu2S
从相变的二级序参量中分离出一级序参量对于解释强关联系统和量子材料的相变机制是至关重要的。在这里，我们提出了一个研究的结构相变途径在超离子Cu 2S纳米晶体，表现出有趣的性能。利用超快电子衍射技术敏感的动量-空间和时域，我们区分在这个系统中的晶体对称性破缺和晶格膨胀的动力学。我们能够沿着过渡路径跟踪瞬态，从而观察初级和次级序参量的动态。基于这些观察，我们认为，结构相变的机制是由电子-声子耦合。这种机制的理解，从以前的结果，重点是完全动态观察的晶格膨胀。
2020-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Probing photo-induced granular superconductivity in K$_{3}$C$_{60}$ thin films with an ultrafast on-chip voltmeter
该研究用光电导开关构成的超快片上电压表测量 K$_{3}$C$_{60}$ 薄膜光致电压响应，区分晶粒内超导动生电感与弱连接 Josephson 动力学，并提取超流体密度和相位滑移信息。
2023-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Probing Green's Function Zeros by Co-tunneling through Mott Insulators
本文从理论上提出通过 Mott 绝缘体的共隧穿直接探测 Green 函数零点（GFZ）的影子能带结构，推导了有效 Hamiltonian 以揭示多体关联特征，并通过精确对角化和矩阵乘积态模拟验证了该理论。
2025-09-14 cond-mat.str-el
The origin of exciton mass in a frustrated Mott insulator Na$_2$IrO$_3$
利用三脉冲超快光谱研究了受抑莫特绝缘体Na $_2$ IrO $_3$的弛豫过程。通过能够独立地产生与第一个脉冲的doublons和holons的平衡束缚态（激子）和抑制与第二个潜在的反铁磁秩序，我们能够阐明在这个系统中的准粒子的弛豫机制。通过观察磁有序相和磁无序相中激子动力学的差异，我们发现这种准粒子的质量主要取决于它与周围自旋的相互作用。
2017-12-28 cond-mat.str-el
Probing the bond order wave phase transitions of the ionic Hubbard model by superlattice modulation spectroscopy
在离子哈伯德模型描述的体系中，键序波被预言夹在能带和莫特绝缘体体之间，其特征是跳跃的自发二聚化。尽管有越来越多的理论证据，这个阶段仍然逃避实验检测。鉴于最近实现的离子哈伯德模型在超冷原子气体，我们建议在这里检测键级波超晶格调制光谱。我们证明，与时间相关的密度矩阵重整化群和玻色化的帮助下，这种光谱方法揭示了伊辛和Kosterlitz无键跃迁信号的键级波相位的存在下的特点。该方案还提供了深入了解带和莫特绝缘体的激发光谱。
2017-06-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Inverse Faraday effect in Mott insulators
逆法拉第效应（IFE），即由圆偏振光诱导静态磁化，为超快控制自旋态提供了一条有前途的途径。本文利用Floquet理论研究了莫特绝缘体中的IFE。我们发现两个不同的IFE行为由反演对称性。在具有反转对称性的莫特绝缘体中，我们发现由IFE诱导的有效磁场与相邻的自旋铁磁耦合。而对于不具有反转对称性的莫特绝缘体，由于IFE产生的有效磁场与相邻自旋反铁磁耦合。我们应用该理论的自旋-轨道耦合的单和多轨道哈伯德模型是相关的Kitaev量子自旋液体材料，并证明磁相互作用可以通过光调谐。
2022-05-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Probing dynamics in quantum materials with femtosecond x-rays
光脉冲通常用于驱动固体性质的动态变化。在量子材料中，人们发现了许多新的现象，包括电子相之间的超快跃迁、铁电有序的转换以及非平衡态的涌现行为，如光致超导。理解潜在的非平衡物理学需要在超快时间分辨率下详细测量多个微观自由度。飞秒X射线是这一努力的关键，因为它们可以访问结构，电子和磁自由度的动态。在这里，我们涵盖了一系列有代表性的实验研究，其中超短x射线脉冲从自由电子激光已被使用，开辟了新的视野材料研究。
2018-05-07 cond-mat.str-el
Does VO$_2$ Host a Transient Monoclinic Metallic Phase?
飞秒光脉冲引起的超快相变为材料的性质调控提供了新的机会。了解这些瞬态如何不同于或类似于它们的热对应物，是确定材料如何表现出平衡状态下没有的特性的关键。在本文中，我们重新审查的情况下，光诱导的绝缘体-金属相变的原型，强关联材料VO $_2$，其中一个非热Mott-Hubbard转变已被要求。在这里，我们表明，热，即使在超快的时间尺度上，发挥了关键作用的相变。当加热是适当占，我们发现一个单一的相变阈值对应的热力学结构绝缘体-金属相变，我们没有发现一个隐藏的瞬态莫特-哈伯德非热相的证据。初始热态和超快跃迁之间的相互作用可能对物质的其他瞬态有影响。
2020-09-28 cond-mat.str-el
High harmonic imaging of ultrafast many-body dynamics in strongly correlated systems
这封信汇集了两个主题，到目前为止，这两个主题一直是激烈但不重叠的研究工作的焦点。第一个问题是固体中的高次谐波产生，当强光场激发半导体或电介质中高度非平衡的电子响应时，会发生高次谐波产生。第二个是关于强关联系统中的多体动力学，如莫特绝缘体。在这里，我们表明，高次谐波产生可用于时间分辨超快多体动力学与光学驱动的相变，精度远远超过一个周期的驱动光场。我们的工作铺平了道路的时间分辨高度非平衡多体动力学强相关系统，几飞秒精度。
2017-04-27 cond-mat.str-el
Probing the quantum phase transition in Mott insulator BaCoS_2 tuned by pressure and Ni-substitution
我们提出了一个μ子自旋弛豫研究的莫特转变BaCoS_2使用两个独立的控制参数：（i）压力p来调整的电子带宽和（ii）Ni取代x上的Co网站来调整带填充。对于这两个调谐参数，反铁磁绝缘状态首先过渡到反铁磁金属，最后到顺磁金属，而不经历任何结构相变。BaCoS_2在压力下的有序磁矩S_ord变化很小，直到在p_cr ~ 1.3 GPa时突然塌缩，进入反铁磁金属态。相反，在Ni掺杂系统Ba（Co_{1-x} Ni_{x}）S_{2}中，S_ord随着x的增加而稳定地减小，直到在x_cr ~ 0.22处达到反铁磁金属区域。在这两种情况下，当接近p_cr或x_cr时，磁性区和非磁性区之间出现明显的相分离，反铁磁金属态的特征是在小体积分数下具有弱的、随机的、静态的磁性。没有动力学临界行为附近的过渡观察到任何调谐参数。这些结果表明，在零温度下的带宽和填充控制的金属-绝缘体转变的量子演化作为一级跃迁进行。这一现象与RENiO_3和V_2O_3的磁Mott转变相同，它们都伴随着结构转变而不形成反铁磁金属相。
2019-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Probing orbital fluctuations in RVO3 (R = Y, Gd, or Ce) by ellipsometry
我们研究了多轨道Mott-Hubbard绝缘体RVO 3中Mott能隙的光激发。在光学电导率中观察到的多峰结构可以一致地用不同的3d^3多重态或上哈伯德带来描述。光谱权重对最近邻自旋-自旋和轨道-轨道关联非常敏感，因此显示出对温度和偏振的显著依赖性。与基于刚性轨道序或强轨道涨落的理论预测相比，后者显然被排除在外。线的形状和温度依赖性都清楚地证明了激子效应的重要性。
2012-09-14 cond-mat.str-el
Influence of spin and orbital fluctuations on Mott-Hubbard exciton dynamics in LaVO${}_{3}$ Thin Films
最近的光学电导率测量揭示了某些莫特绝缘体中存在哈伯德激子。鉴于这些结果，重要的是重新审视这些材料的动力学，以解释激子相关性。利用超快光泵浦探测光谱研究了钙钛矿型${}_{3}$薄膜的时间分辨激发和弛豫动力学随温度的变化。LaVO ${}_{3}$在大致相同的临界温度$T_C\cong 140\ K$下经历一系列相变，包括二级磁性相变（PM $\xrightarrow{}$ AFM）和一级结构相变，伴随有\textit{C}型自旋序（SO）和\textit{G}型轨道序（OO）。在1.6 eV的超快光学泵浦探测光谱监测的哈伯德激子共振，作为一个敏感的报告自旋和轨道波动动力学的光谱权重的变化。我们观察到显着放缓的自旋，和轨道动力学附近的$T_C\cong 140$ K，让人想起一个二阶相变，尽管（弱）一阶性质的过渡。我们强调，由于它是光谱重量的变化，探测，测得的动态是不反映传统的激子产生和重组，但有关的哈伯德激子形成的动态中存在的波动的多体环境。
2020-09-21 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
Analytical control of the exchange interaction in periodically driven Mott insulators
本文用精确求和公式与 Bessel 函数解析刻画周期电场驱动 Mott 绝缘体中的调制交换作用，并由 Bessel 零点确定时间反演点，推广至 Hubbard、多轨道及 Kitaev–Heisenberg 模型。
2025-01-09 cond-mat.str-el quant-ph
Probing and controlling terahertz-driven structural dynamics with surface sensitivity
强烈的单周期太赫兹（THz）脉冲为在超快时间尺度上理解和控制材料的性质提供了一种有前途的方法。特别地，共振激发声子导致更好地理解它们如何耦合到材料中的其他自由度（例如，铁电性、导电性和磁性），同时能够相干控制晶格振动和与它们相关的对称性变化。然而，在原子尺度上观察由此产生的结构变化的超快方法对于研究声子动力学是必不可少的。一种简单的方法是光学二次谐波产生（SHG），这是一种对材料本体以及表面和界面的晶体对称性具有显着敏感性的技术。这使得SHG成为探测拓扑绝缘体（TI）中声子动力学的理想方法，TI是具有独特表面输运性质的材料。在这里，我们共振激发极性声子模式的规范TI Bi $_2$ Se $_3$与强烈的太赫兹脉冲和探测随后的响应与SHG。这使我们能够分离的光致晶格动力学在表面的瞬态反转对称性破缺的散装。此外，我们通过改变一对驱动太赫兹脉冲之间的时间延迟来相干控制声子振荡。因此，我们的工作展示了一种多功能的桌面工具，用于探测和控制材料中的超快声子动力学，特别是在表面和界面处，例如TI和磁性材料之间的界面，预测存在奇异的新物质状态。
2016-10-04 cond-mat.str-el
