探测黑磷中各向异性的非热声子布居
介观与纳米尺度物理
2021-08-11 v3
摘要
我们结合飞秒电子漫散射实验与耦合电子-声子动力学的第一性原理计算，提供了黑磷薄膜中超快晶格热化的详细动量分辨图像。测量揭示了高度各向异性的非热声子布居的出现，其在电子被光脉冲激发后持续数皮秒。结合基于含时玻尔兹曼形式的超快动力学模拟和结构因子计算，我们重现了实验数据，并识别出主要通过电子-声子耦合负责载流子弛豫以及随后通过声子-声子散射实现晶格热化的振动模式。特别地，我们将黑磷的非平衡晶格动力学归因于高度各向异性的声子辅助散射过程，这些过程主要由高能光学声子介导。我们的方法为揭示并控制二维材料与范德瓦耳斯异质结构中的微观能量流动路径铺平了道路，并可扩展至其他涉及耦合电子-声子动力学的非平衡现象，如超导、相变或极化子物理。
引用
@article{arxiv.2006.12873,
title = {Accessing the anisotropic non-thermal phonon populations in black phosphorus},
author = {Hélène Seiler and Daniela Zahn and Marios Zacharias and Patrick Hildebrandt and Thomas Vasileiadis and Yoav William Windsor and Yingpeng Qi and Christian Carbogno and Claudia Draxl and Ralph Ernstorfer and Fabio Caruso},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.12873},
year = {2021}
}