由电荷密度波相位转换实现的 Floquet 工程
材料科学
2025-10-22 v1
摘要
Floquet 工程已成为通过由超快激光脉冲产生的时间周期性光场，对量子材料的电子结构进行动态调制的强大方法。这些光场可以暂时性地修饰布洛赫电子，创建出在平衡状态下无法实现的新型电子态。尽管这种时间调制提供了动态控制，但空间周期性调制（如由电荷密度波 (CDW) 序失和产生）也能通过实空间对称性破坏显著性地重构能带结构。这两种不同形式的调制——时间调制和空间调制——的相互作用开辟了电子相位相关 Floquet 工程的新前沿。本文在原型 CDW 材料 1T-TiSe 中实验验证了这一概念。利用时-角分辨光子能谱 (TrARPES) 并采用中红外泵浦，我们观察到泵浦引起的价带最高点 (VBM) 瞬时下移，这与随后在皮秒时间尺度上与 CDW 熔解相关的上移形成鲜明对比。最令人惊叹的是，光诱导的 VBM 下移仅在 CDW 相中且仅在泵浦脉冲存在时观察到，并在共振泵浦 CDW 带隙时达到最大值。这些观察结果无可辩驳地揭示了 CDW 在 TiSe Floquet 工程中的关键作用。我们的工作表明，时间周期驱动可以与空间周期性调制协同作用，以创建非平衡电子态，为由自发对称性破坏实现的 Floquet 工程确立了新范式。
关键词
引用
@article{arxiv.2510.18323,
title = {Floquet engineering enabled by charge density wave transition},
author = {Fei Wang and Xuanxi Cai and Teng Xiao and Changhua Bao and Haoyuan Zhong and Wanying Chen and Tianyun Lin and Tianshuang Sheng and Xiao Tang and Hongyun Zhang and Pu Yu and Zhiyuan Sun and Shuyun Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.18323},
year = {2025}
}