Floquet engineering of the Lifshitz phase transition in the Hubbard model
本文基于Floquet理论证明非共振高频电磁场可在一维排斥Hubbard模型中诱导Lifshitz相变，通过改变费米能级拓扑结构促进超导涨落出现。
2024-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interaction-Induced Higher-Order Topological Insulator via Floquet Engineering
本文通过 Floquet 工程在方格子扩展 Bose-Hubbard 模型中实现了相互作用诱导的高阶拓扑相，揭示了 doublons 的正常与异常 Floquet 二阶拓扑角态，为超冷原子实验提供了独特平台。
2025-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Engineering Dirac states in graphene: Coexisting type-I and type-II Floquet-Dirac fermions
单色光场与固体的耦合引入了非平衡Floquet态，为创造和探索新的拓扑现象提供了机会。结合第一性原理和Floquet分析，我们表明，可以自由工程Floquet-Dirac费米子（FDFs）在石墨烯通过调谐线性偏振光的频率和强度。不仅II型FDF被创建，而且它们还与费米能级附近的I型FDF共存。有趣的是，在光驱动石墨烯中出现了连接I型和II型Floquet-Dirac点的新型拓扑非平凡边缘态，为实现两种Dirac态之间的电子输运提供了理想的通道。模拟时间和角度分辨的光电子能谱学表明，I型和II型费米子的新共存状态是实验上可以达到的。这项工作意味着可以在原子级薄的石墨烯中设计丰富的FDF现象，暗示了新型光电和量子计算设备的发展。
2019-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optically induced topological superconductivity via Floquet interaction engineering
提出了一种在具有重狄拉克型能带结构的双谷半导体中光致非常规超导电性的机制。超导相是在库仑排斥的存在下由载流子的非平衡激发产生的，并且通过将被驱动的半导体耦合到玻色子或费米子热浴来稳定。我们考虑了圆偏振光泵浦，并表明通过控制泵浦频率相对于带隙的失谐，可以诱导不同类型的手征超导。新的超导态的出现，如手征$p$ -波配对，来自于Floquet工程的相互作用。这是通过将库仑相互作用投射到与泵浦频率共振的状态来修改库仑相互作用的形式来实现的。我们表明，由此产生的非常规配对在我们的系统中可以主机拓扑保护的手性束缚态。我们讨论了一个有前途的实验平台，以实现我们的建议，并检测紧急超导状态的签名。
2021-04-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
Floquet engineering nearly flat bands through quantum-geometric light-matter coupling with surface polaritons
本文研究了锯齿链模型与驱动表面极化激元耦合下的Floquet工程，利用量子几何实现平坦能带的光物质耦合，发现光偏振和有限动量转移可灵活调控能带结构，为平坦能带材料中的光驱动现象提供了新思路。
2024-06-03 cond-mat.str-el quant-ph
From linear to circular polarized light -- Floquet engineering in Kitaev-Heisenberg materials with Lissajous figures
本文研究了α-RuCl$_3$中任意偏振光的Floquet工程，通过四阶微扰理论推导模型，探讨了线偏振与圆偏振极限情况之间的过渡，并分析了复杂Lissajou图形的影响及趋势。
2023-02-10 cond-mat.str-el
Floquet vacuum engineering: Laser-driven chiral soliton lattice in the QCD vacuum
当施加一个具有足够大强度和频率的时间周期圆偏振激光场时，QCD真空会发生什么？基于周期驱动系统的Floquet形式主义和系统的低能有效QCD理论，我们证明了对于足够大的频率和临界强度以上，QCD真空对π介子的手征孤子晶格是不稳定的;拓扑孤子的晶体结构自发地打破宇称和连续平移对称性。我们的工作将为新颖的“弗洛凯真空工程”铺平道路。"
2021-09-30 cond-mat.str-el hep-ph hep-th
Floquet engineering of electric polarization with two-frequency drive
电极化的强度是固体中的一种几何现象，与体系的对称性有着密切的关系。在这里，我们提出了一种机制，动态诱导和操纵电极化的强度，通过使用外部光场。具体来说，我们表明，应用双环灯（BCL）控制系统的旋转对称性，可以产生电极化的强度。为此，我们使用Floquet理论来研究一个系统受到双频驱动。我们推导出一个有效的哈密顿量与高频展开，电极化的强度计算与Berry相位公式。我们演示了一维SSH链，正方形晶格模型，蜂窝晶格模型的极化的动态控制。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Floquet Engineering Magnetism and Superconductivity in the Square-Lattice Hubbard Model
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（物质结构与动力学马普研究所）；Technische Universität Braunschweig（布伦瑞克工业大学）
研究通过Floquet工程在正方晶格Hubbard模型中调控磁性和超导性，发现拓扑超导性可通过驱动参数调节。
2026-02-22 cond-mat.str-el
Topological Floquet Engineering of Twisted Bilayer Graphene
我们研究了Floquet设计的扭曲双层石墨烯在圆偏振激光脉冲驱动下的魔角以上的拓扑性质。采用基于第一性原理电子结构的完整莫尔晶胞紧束缚哈密顿量，我们发现在扭转角大于1.05 $^\circ$的双层中的能带拓扑基本上对应于单层石墨烯的能带拓扑。然而，在该系统中通过层之间的偏置电压打开拓扑上微不足道的间隙的能力使得能够探索完整的拓扑相图，这在单层石墨烯中是不可能的。圆偏振光诱导跃迁到拓扑非平凡的Floquet能带结构，并具有陈氏绝缘体的Berry曲率。重要的是，扭曲允许调谐电子能量尺度，这意味着电子带宽可以被定制以匹配紫外或中红外光子能量区域中的实际驱动频率。这意味着莫尔超晶格是一个理想的游乐场结合双电子学，Floquet工程，并强烈相互作用的制度出热平衡。
2019-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological Floquet engineering using two frequencies in two dimensions
本文研究二维双频弗洛凯驱动下的双带晶格模型，将一维方法推广到二维，揭示了布拉维晶格中的竞争拓扑相以及六角晶格中可独立调控的反演与时间反演对称性破缺，为超冷原子拓扑能带生成及非线性霍尔效应和 Haldane 宇称反常的实现提供了新途径。
2023-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum to classical crossover of Floquet engineering in correlated quantum systems
涉及经典光和量子光的光-物质耦合为调节相关量子材料的电子性质提供了广泛的可能性。两个典型的结果是电子的动力学局域化和自旋动力学的超快控制，这已经在经典Floquet工程和深量子制度中讨论，真空涨落修改材料的性质。在这里，我们讨论这两个极端的限制是如何内插的腔驱动的激发态。特别是，这是通过制定一个Schriffal-Wolff变换的腔耦合系统，这是数学上类似于其Floquet对应。Floquet工程的一些非凡结果，例如交换相互作用或电子隧穿的符号反转，这些结果不是通过耦合到暗腔中获得的，已经可以用单光子态实现（不需要相干态）。数值模拟结果验证和扩展的两个站点的哈伯德模型耦合到驱动腔模式的分析结果。我们的结果推广了完善的Floquet工程的相关电子的制度的量子光。这为高调谐、低能量耗散的量子材料的性能控制开辟了一条新的途径。
2020-06-02 cond-mat.str-el physics.atom-ph
Out of equilibrium higher-order topological insulator: Floquet engineering and quench dynamics
高阶拓扑HOT态，在低维边界上，如铰链和角，承载拓扑保护模式，最近扩展了静态拓扑相的领域。本文证明了利用离散四重（$C_4$）和时间反演（${\mathcal T}$）对称性破缺Dirac质量微扰周期性地踢量子自旋霍尔绝缘体（QSHI），实现二维\emph{Floquet}二阶拓扑绝缘体的可能性，该绝缘体具有角定域零准能模和量子化Floquet四极矩$Q^{\rm Flq}_{xy}=0.5$.此外，我们表明，$Q^{\rm Flq}_{xy}$成为独立的起源的选择，作为系统接近热力学极限。我们还分析了当$C_4$和${\mathcal T}$对称性破缺微扰被关闭时，角模突然猝灭后的动力学行为，发现相应的生存概率在长时间内呈现出完全、部分和不复活的周期性现象，编码了角模在QSHI中的特征。我们的协议是足够普遍的，以探索在绝缘体和无间隙系统的动态热阶段的领土。
2020-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Floquet engineering of classical systems
我们开发的Floquet-Magnus展开的经典运动方程下的周期性驱动，适用于孤立和开放的系统。对于经典系统，基于Floquet定理的已知方法由于其运动方程（EOM）的非线性和随机性而失败，与量子系统相反。在这里，采用他们的主方程，我们成功地扩展了Floquet方法，经典的EOMs，以获得他们的Floquet-Magnus展开，从而克服了这个困难。我们的方法具有广泛的应用范围，从经典到量子，只要他们描述的微分方程，包括Langevin方程，Gross-Pitaevskii方程，和时间相关的Ginzburg-Landau方程。通过分析评估的Floquet-Magnus展开的高阶项，我们发现，它是，至少是渐近收敛的，以及近似的松弛到他们的预热或非平衡稳态。为了支持这些分析结果，我们数值分析了两个例子：（i）Kapitza摆摩擦和（ii）随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程描述的激光驱动的磁铁。在这两种情况下，从他们的Floquet-Magnus展开得到的有效EOMs正确地再现了他们的确切的时间演化很长一段时间，他们的非平衡稳定状态。在驱动磁体的例子中，我们展示了宏观磁化和自旋手征的激光控制产生，并讨论了可能的应用自旋电子学。
2018-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Floquet engineering of binding in doped and photo-doped Mott insulators
本文通过Schrieffer-Wolff变换得到广义t-J模型，研究化学与光掺杂Mott绝缘体中的束缚态，发现两者束缚能可比且η配对涨落非关键，并利用Floquet工程显著增强束缚能，同时估计光掺杂态寿命并提出冷原子实验方案。
2024-06-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Floquet-induced anisotropic magnetoresistance and anomalous Hall effect in 2D $d$-wave altermagnets with Rashba spin-orbit coupling
Georgetown University（乔治城大学）；Johannes Gutenberg-University Mainz（美因茨约翰内斯古腾堡大学）
通过Floquet工程在二维$d$波交错磁体中实现平衡态禁阻的输运响应，包括纵向各向异性磁电阻和反常霍尔效应，双色光还可激活横向各向异性磁电阻，且无需强静磁场。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Floquet engineering with an exactly solvable tight-binding chain in a cavity
最近的实验进展使量子物质的操纵利用光的量子性质。然而，典型的精确可解模型，如量子光学系统的Dicke，Rabi或Jaynes-Cummings模型，在相应的固态量子材料背景下是稀缺的。聚焦于光的长波长极限，在这里，我们提供了这样一个精确可解的模型，该模型由通过量子化版本的Peierls替换耦合到单个腔模的紧束缚链给出。我们表明，在光-物质耦合的微扰膨胀必须小心，很容易导致一个虚假的超辐射相。在热力学极限下，我们给出了基态的解析表达式，其中腔光子受到光-物质耦合的压缩。此外，我们推导出电子单粒子光谱函数和光学电导率的解析表达式。我们在这些动态响应函数中揭示了量子Floquet工程签名，例如动态本地化和副本边带的类似物，补充了经典Floquet工程结果的范例。引人注目的是，德鲁德重量的光学电导率的电子是部分抑制的单腔模式的存在下，通过诱导的电子-电子相互作用。
2022-05-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el physics.optics
Floquet engineering of effective pairing interactions in a doped band insulator
本文研究了周期性驱动场下掺杂能带绝缘体中的配对态，通过在蜂窝晶格上采用关联费米子模型并推导圆偏振光下的有效模型，发现驱动场的频率和振幅可调节有效配对相互作用，从而增强两体束缚态和超导配对态。
2025-03-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Floquet engineering of multi-orbital Mott insulators: applications to orthorhombic titanates
我们考虑使用激光辐射驱动多轨道莫特绝缘体。在强相互作用极限下，利用含时微扰理论导出了周期驱动自旋轨道模型的一般表达式。我们表明，有效的交换相互作用的Floquet自旋轨道哈密顿量是高度可调的，通过变化的频率，振幅和偏振的激光。我们还考虑到有限带宽的激发的影响，并研究可能的加热效应。我们进一步应用我们的形式主义的斜方晶系钛酸盐YTiO $_3$和LaTiO $_3$的基础上第一性原理计算，并发现在这些化合物中的自旋交换相互作用可以在很大程度上通过调谐的频率和电场振幅的激光工程。
2018-01-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signatures of Floquet Engineering in the proximal Kitaev Quantum Spin Liquid H$_3$LiIr$_2$O$_6$ by tr-RIXS
Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；POSTECH（浦项科技大学）；Northeastern University（东北大学）；Chung-Ang University（中央大学）；Ewha Womans University（梨花女子大学）；Sungkyunkwan University（成均馆大学）；Boston College（波士顿学院）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）
通过tr-RIXS研究H$_3$LiIr$_2$O$_6$中弗洛quet工程对低能磁激发的影响，并探讨其量子自旋液体极限的观测方法。
2024-12-04 cond-mat.str-el
Floquet engineering of Kitaev quantum magnets
近年来，人们一直在积极寻找实现Kitaev量子自旋液体模型的材料。一些具有强自旋轨道耦合的边缘共享化合物，如RuCl $_3$和铱酸盐，已经被提出来实现该模型。然而，从与这些化合物相关的微观模型导出的有效自旋哈密顿量通常包含与量子自旋液体相反的项。这与这些材料的零磁场基态通常是磁有序的事实一致。这是一个紧迫的问题，以确定协议驱动系统的Kitaev量子自旋模型的极限。在这项工作中，我们提出Floquet工程的这些Kitaev量子磁体耦合材料的圆偏振激光。我们证明，所有的磁相互作用可以在原位调谐的振幅和频率的激光，从而提供了一种途径来稳定Kitaev量子自旋液体相。
2021-11-02 cond-mat.str-el
Emergent strong zero mode through local Floquet engineering
本文揭示了非可积自旋1/2交错Heisenberg链中局部周期性驱动的新颖记忆效应，展示了在动力学冻结频率下通过离散全局$\mathbb{Z}_2$对称性涌现近似强零模，使边界自旋寿命随系统大小呈指数级增长，并伴随纠缠的面积律与体积律标度结构。
2023-06-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Transient Floquet engineering of superconductivity
强的时间周期性激光场可以将固体的电子结构转变为强烈修改的Floquet-Bloch带。虽然这表明有多种途径可以诱导电子有序，如超导性或电荷密度波，但制备Floquet Hamilton的低能相的可能性仍然不清楚，因为在典型的实验可达驱动频率下的能量吸收。在这里，我们研究了一个现实的途径，对激光控制的电子订单，这是瞬态增强波动订单。利用守恒的Keldysh Green函数形式，我们模拟了在驱动吸引哈伯德模型中，正常金属的短程库珀对关联的建立.即使对于仅略高于带宽或在带宽内的频率，在系统达到高电子温度之前也可以实现相关性的显著增强。这种行为依赖于被驱动状态的非热性质。费米表面上电子的有效温度，更密切地决定了超导相关性，仍然低于从全球能量密度的估计。即使是短距离的波动，在电子光谱中也可以有明显的特征。
2018-08-22 cond-mat.str-el
Giant modulation of optical nonlinearity by Floquet engineering
光的强周期性驱动提供了在超快时间尺度上相干操纵量子材料特性的潜力。最近，出现了通过光学诱导非平凡能带拓扑结构、涌现的自旋相互作用甚至超导性来大幅改变电子和磁性的策略。然而，根据需求相干工程光学特性的前景和方法远未被理解。在这里，我们展示了范德瓦尔斯层状磁绝缘体，锰磷三硫化物（MnPS $_3$）的光学非线性的相干控制和巨调制。通过驱动远离共振从最低的现场锰$d$ - $d$过渡，我们观察到一个相干的开关切换其光学二次谐波产生效率的时间尺度为100飞秒，没有可测量的耗散。在每米10 $^9$伏特的驱动电场下，开关比超过10，这仅受样品损伤阈值的限制。基于MnPS $_3$单离子模型的Floquet理论计算能够再现该效应的测量驱动场幅度和极化依赖性。我们的方法可以应用于广泛的绝缘材料，并可能导致动态设计的非线性光学元件。
2022-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
Floquet engineering of Mott insulators with strong spin-orbit coupling
提出了一种控制强自旋轨道耦合莫特绝缘体交换相互作用的方法。考虑了强自旋轨道耦合的多轨道系统和圆偏振光场，导出了强相互作用极限下的有效哈密顿量。应用这一理论的极小模型的$α$ $_{3}$，我们表明，的幅度和符号的三个交换相互作用，$J$，$K$，和$Γ$，可以同时改变。然后，考虑另一种情况，其中一个跳跃积分具有不同的值，而其他参数与$α$ $_{3}$相同，我们表明，海森堡相互作用$J$可以做得比各向异性交换相互作用$K$和$Γ$小得多。
2021-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Symmetry analysis of light-induced magnetic interactions via Floquet engineering
本研究基于Floquet形式体系分析光辐照绝缘磁体中各向异性磁相互作用与对称性降低的关系，分类了诱导的双/三自旋相互作用，揭示其对称性降低机制并验证了对三角单元磁结构的影响，为磁结构Floquet工程提供对称性参考。
2023-03-26 cond-mat.str-el
Floquet engineering multi-channel Kondo physics
本文利用Floquet工程化技术，通过调节激光参数将单通道Kondo模型驱动至多通道简并点，并在方格点与Ce离子自旋-轨道耦合模型中证实该机制能动态增强复合对超导的转变温度。
2023-10-19 cond-mat.str-el
Polarization as a tuning parameter for Floquet engineering: magnetism in the honeycomb, square, and triangular Mott insulators
磁交换耦合可以通过耦合到周期性光来调谐，其中频率和振幅通常是变化的：这一过程被称为Floquet工程。光的偏振也很重要，在本文中，我们展示了不同的偏振，包括几种类型的非偏振光，可以以不同的方式调谐交换耦合。例如，使用非偏振光，可以在不破坏时间反演或任何晶格对称性的情况下调谐材料。为了说明这些影响一般，我们考虑单带哈伯德模型在半填充蜂窝，正方形和三角形晶格。我们推导出有效的海森堡自旋模型的四阶微扰理论的任意固定的偏振，和几种类型的非偏振光，保持时间反演和晶格对称性。将这些模型耦合到周期性光调谐第一、第二和第三邻居交换耦合，以及正方形和三角形晶格上的环交换项。圆偏振光在蜂窝晶格和三角晶格中诱导出手征场，这有利于非共面磁性和潜在的手征自旋液体。我们讨论了如何最大限度地提高耦合，而不诱导加热。
2021-05-01 cond-mat.str-el
