通过啁啾中红外脉冲高效激发非线性声子：诱导结构相变
其他凝聚态物理
2018-05-16 v2
摘要
非线性声子学在强激光-固体相互作用中发挥重要作用。我们讨论了允许高效激发和控制非线性声子的非线性动力学方案。我们考虑了近期鼓舞人心的提议：在顺电材料 (如 KTaO) 中诱导铁电性，以及在铜酸盐 (如 LaCuO) 中诱导结构变形 [A. Subedi 等, Phys. Rev. B 89,220301 (2014), A.Subedi, Phys. Rev. B 95, 134113 (2017)]。高频声子模式由中红外脉冲驱动，并耦合到低频模式，后者的间接激发导致结构变形。此类提议与一系列近期关于光诱导相变的实验相符。我们更详细地研究了无应变 KTaO 的情况，乍看之下无法通过共振驱动高频模式来激发所需的低频声子模式。声子系统的行为用耦合驱动非线性振子的简化模型来解释。我们发现一个阻碍共振驱动有效激发的动力学机制，并表明对于驱动频率偏离精确共振的某些失谐量，系统响应反直觉地被大幅放大。为在无应变 KTaO 中诱导铁电性，我们采用扫频驱动，实现所谓的捕获入共振。该方法适用于现实的飞秒脉冲。我们的方法可应用于其他相关系统，例如激光驱动的斜方钙钛矿如 ErFeO。
引用
@article{arxiv.1707.02455,
title = {Efficient excitation of nonlinear phonons via chirped mid-infrared pulses: induced structural phase transitions},
author = {A. P. Itin and M. I. Katsnelson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.02455},
year = {2018}
}
备注
Minor amendments; comments are welcome