通过电子-声子耦合实现带隙动力学的全光操控
材料科学
2024-05-13 v1
摘要
电子-声子耦合 (EPC) 是凝聚态系统中一种普遍存在的相互作用，在塑造材料的电子特性方面起着至关重要的作用。然而，实现对电子-声子耦合的相干操控一直是一个相当大的挑战。在此，我们利用时间分辨高次谐波产生 (tr-HHG) 光谱技术，通过使用超短光脉冲精确控制 EPC，展示了在 BaF2 晶体中带隙动力学的相干操控。受到三重简并声子模式 T2g 扰动的 tr-HHG 光谱，同时表现出显著的二维 (2D) 灵敏度，即除了先前报道的能量域之外，还包括强度域。与能量域中谐波移动的表现相比，强度域中谐波的动态压缩和增强显示出 的相移，这是一个从两个不同视角同时观察到物理现象的惊人例子。为了补充我们的实验观察，我们采用了一个包含 EPC 的量子模型，成功复现了实验结果。此外，我们通过改变入射电场偏振方向相对于晶体取向，展示了对 EPC 强度和相干声子振荡初始相位的完全控制。我们的发现为未来旨在利用和开发固态系统中 EPC 巨大潜力的研究奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2405.06311,
title = {All-Optical Manipulation of Band Gap Dynamics via Electron-Phonon Coupling},
author = {Jicai Zhang and Tien-Dat Tran and Ziwen Wang and Wenhao Yu and Chong Zhang and Marcus Lo and Wenqi Xu and Tran Trung Luu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.06311},
year = {2024}
}