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关联范德瓦尔斯绝缘体中的激子驱动反铁磁金属态

强关联电子 2021-08-17 v1

摘要

束缚电子-空穴对的集体激发——即所谓激子——在凝聚态中无处不在,出现在从带隙半导体、分子晶体到蛋白质等多种系统中。近来,由于激子与自旋和轨道自由度的独特耦合,其在强关联电子材料中的存在引起了越来越多的关注。此类修饰准粒子的非平衡驱动为实现超越热力学平衡的非传统多体现象与相提供了有前景的平台。在此,我们在范德瓦尔斯关联绝缘体 NiPS3_3 中通过光激发其新发现的、源于 Zhang-Rice 态的自旋-轨道纠缠激子实现了这一点。通过监测太赫兹电导率的时间演化,我们观察到由激子解离产生的巡游载流子与相干随时间进动的长波反铁磁磁子共存。这些结果展示了一种保留长程反铁磁性的瞬态金属态的出现,该相无法通过简单调节温度达到。更广泛地,我们的发现为激子介导的磁光操控开辟了途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.08355,
  title  = {Exciton-driven antiferromagnetic metal in a correlated van der Waals insulator},
  author = {Carina A. Belvin and Edoardo Baldini and Ilkem Ozge Ozel and Dan Mao and Hoi Chun Po and Clifford J. Allington and Suhan Son and Beom Hyun Kim and Jonghyeon Kim and Inho Hwang and Jae Hoon Kim and Je-Geun Park and T. Senthil and Nuh Gedik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.08355},
  year   = {2021}
}

备注

24 pages, 23 figures