强相关系统中能量转换的基本步骤：超越单粒子准粒子与刚性带
强关联电子
2026-05-12 v2
摘要
材料中的能量转换可视为由一次初始激发触发的一系列基本步骤。虽然这些步骤在经典半导体中以准粒子（QP）激发和相互作用的术语下已相当人熟知，但在强相关材料中仍不为人所知。在本文中，我们综述了近年来通过对单斜率氧化物作为强相关材料模型系统所取得的进展。它们显示出不同类型相关性（即电子-声子、电子-电子和自旋-自旋）之间的细微相互作用，由于不同基态之间的竞争伴随温度和场诱导的相变，导致丰富的物理现象。它们严重影响各种类型的能量转换和传输过程，包括表面的摩擦、热传导、时间、能量和功率相关的光学激发以及光伏能量转换。底层的微观过程可分解为低能耗热和高能耗光学激发的行为，其相互作用、传输和转换，这些被理论分析，采用作用和可调QP的模型：其本质和相互作用可以在激发、传输和相变期间发生变化，从而修改电子结构。在足够强的激励下，QP激发甚至可以诱导或驱动相变。结果，我们获得了超越单粒子QP图景和众所周知的常规半导体中刚性带近似的能量转换步骤的全面理解。
引用
@article{arxiv.2507.05487,
title = {Elementary Steps of Energy Conversion in Strongly Correlated Systems: Beyond Single Quasiparticles and Rigid Bands},
author = {V. Moshnyaga and Ch. Jooss and P. E. Blöchl and V. Bruchmann-Bamberg and A. Dehning and L. Allen-Rump and C. Hausmann and M. Krüger and A. Rathnakaran and S. Rajpurohit and D. Steil and C. Flathmann and J. Hoffmann and M. Seibt and C. Volkert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.05487},
year = {2026}
}