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光激发Mott绝缘体中的电荷与自旋恢复动力学的差异

强关联电子 2025-03-07 v2

摘要

泵-探测响应中,针对具有自旋轨道耦合的Mott绝缘体Sr2_2IrO4_4显示出快速的低能光学权重创建以及在激光泵浦后三维磁序的抑制。泵浦后,光学权重迅速下降,但磁序的恢复却非常缓慢——这种差异归因于Sr2_2IrO4_4中较弱的层间交换作用,延迟了三维磁序的恢复。我们证明了这一效应具有更不同且更根本的起源。通过将时空均场动力学与Langevin动力学结合作用用于受激发Mott-Hubbard绝缘体,我们展示了时间尺度差异并非来自维度效应,而是源于相关系统中电荷动力学与序重构之间的本质差异。在二维层内,我们获得了电荷动力学的短时间尺度,且几乎独立于泵浦强度,而磁序恢复时间涉及域增长,并且随着泵浦强度的增加而迅速增大。除了解决iridate Mott问题外,我们的方法还可用于分析超导体和电荷有序系统中非平衡态的相竞争和空间有序。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.00558,
  title  = {Distinct charge and spin recovery dynamics in a photo-excited Mott insulator},
  author = {Sankha Subhra Bakshi and Pinaki Majumdar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.00558},
  year   = {2025}
}

备注

6 pages, 4 figures, Supplementary