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超导体中电流辅助的希格斯模拉曼激活

超导电性 2020-07-01 v2

摘要

超导体中的希格斯模是一种无电偶极矩或磁偶极矩的标量模。因此,通常认为其激发仅限于非线性双光子拉曼过程。然而,近期研究表明,在超电流存在下可实现线性激发,从而在驱动光频率Ω\Omega与希格斯模能量2Δ2\Delta处产生新的共振增强Ω=2Δ\Omega=2\Delta。这与非线性三次谐波产生实验中常见的2Ω=2Δ2\Omega = 2\Delta共振条件相反。本文中,我们表明此类线性激发仍可被描述为有效的拉曼双光子过程,其中一个光子位于ω=2Δ\omega=2\Delta,另一个代表直流超电流的虚光子位于ω=0\omega=0。同时我们证明,单光子激发的直截了当的红外激活可忽略不计。此外,我们给出理论的普适背景,解释了在THz淬灭与驱动实验中希格斯模的激发如何分别通过常规的差频产生或和频产生过程理解。在此图像中,观测到的新共振条件Ω=2Δ\Omega = 2\Delta仅为特例。用相同方法,我们进一步讨论了另一近期实验,发现直流超电流存在时奇阶高次谐波的抑制。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.08091,
  title  = {Current-assisted Raman activation of the Higgs mode in superconductors},
  author = {Matteo Puviani and Lukas Schwarz and Xiao-Xiao Zhang and Stefan Kaiser and Dirk Manske},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.08091},
  year   = {2020}
}

备注

6 pages, 4 figures + supplement