高温超导体中量子相变的高次谐波谱学
超导电性
2022-10-10 v1 材料科学
光学
摘要
我们报道了通过高次谐波产生观测到的高温超导体 YBCO 中量子相变的新非线性光学特征。当冷却穿过相变时，材料的线性光学响应基本不变，而非线性光学响应敏感地印记了两个临界点：一个位于铜酸盐临界温度处，在超导相中表面谐波产额呈指数增长；另一个临界点标志着从奇异金属到赝能隙相的过渡。为揭示潜在的微观量子动力学，我们发展了新颖的强场准 Hubbard 模型，其描述了依赖于库珀对形成的所测光学响应。此外，新理论提供了对载流子散射动力学的洞察，并能够区分超导、赝能隙和奇异金属相。非线性光学响应与微观动力学之间的直接联系为研究关联材料中的量子相变提供了一种强大的新方法。进一步的意义在于对复杂量子相的光波调控、光-物质杂化，以及用于光学量子计算的应用。
引用
@article{arxiv.2201.09515,
title = {High harmonic spectroscopy of quantum phase transitions in a high-T$_c$ superconductor},
author = {Jordi Alcalà and Utso Bhattacharya and Jens Biegert and Marcelo Ciappina and Ugaitz Elu and Tobias Graß and Piotr T. Grochowski and Maciej Lewenstein and Anna Palau and Themistoklis P. H. Sidiropoulos and Tobias Steinle and Igor Tyulnev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.09515},
year = {2022}
}