通过激子型中红外吸收冷却A$_3$C$_{60}$富勒烯化合物中的准粒子

在碱金属富勒烯化合物A$_3$C$_{60}$中，超导性早在被发现后很久仍挑战着传统认知。此类屡超预期的物理现象中最新的进展是在强红外（IR）激发下的行为。在K$_3$C$_{60}$中，超短脉冲红外辐照后发现了可归因于瞬态超导态的特征，其温度高达平衡 $T_c\sim$ 20 K 的十倍——这一效应看似惊人又神秘。受观测现象发生在宽泛的泵浦频率范围内、且该范围与起源仍不明的中红外电子吸收峰重合，而非如先前所提议的对应于TO声子这一观察的启发，我们在此提出一种全新机制。首先，我们认为该宽吸收峰代表一种“超激子”，涉及将一个电子从半填充的 $t_{1u}$ 态激发到更高能量的空 $t_{1g}$ 态，由于在巨大的 $\big(t_{1u}\big)^2\big(t_{1g}\big)^1$ 态简并流形中偶极-偶极相互作用与扬-泰勒效应共同作用下能量大幅降低。这些红外诱导的激子由于是三重态而具有长寿命和高熵，充当了一种冷却机制，使得瞬态超导信号能够持续至远高于平衡温度的温度。