通过对称性破缺转变的宏观电子序的相干动力学
统计力学
2015-05-19 v1 介观与纳米尺度物理
其他凝聚态物理
摘要
经历对称性破缺相变(SBT)的系统的时间演化不仅在凝聚态物理学中具有重要的基础意义，而且其研究范围从宇宙学延伸到大脑功能和金融学\cite{topology,Kibble,Eltsov,Finance}。然而，此类转变的研究常常因其难以重复或发生极为迅速而受到阻碍。在此，我们首次报道了一项关于凝聚态系统中通过二级电子电荷有序SBT时玻色子和费米子激发演化的高时间分辨率研究。利用一种新的三脉冲飞秒光谱技术，我们周期性地将模型系统淬火到高对称态，探测到了迄今未记录到的序参量(OP)的相干非周期波动、集体模式的临界慢化，以及系统通过转变演化时通过Peierls-BCS机制出现的粒子-空穴能隙的演化。基于金兹堡-朗道理论的数值建模无需自由参数即可重现观测结果。与粒子物理学中其他希格斯势\cite{Higgs}的密切类比，为理解通过SBT时单粒子和集体激发迄今未探索的动力学提供了新的见解。特别令人感兴趣的是，观测到了由拓扑缺陷的自发湮灭引起的场扰动所导致的光谱-时间畸变，这与Kibble-Zurek宇宙学模型讨论的畸变类似。
引用
@article{arxiv.1006.1815,
title = {Coherent dynamics of macroscopic electronic order through a symmetry-breaking transition},
author = {R. Yusupov and T. Mertelj and V. V. Kabanov and S. Brazovskii and P. Kusar and J. -H. Chu and I. R. Fisher and D. Mihailovic},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.1815},
year = {2015}
}
备注
4 figures