光驱动拉曼相干作为超快拓扑切换的非热路径
强关联电子
2020-04-22 v1 材料科学
摘要
整个拓扑赋能量子逻辑与信息科学领域存在一个重大挑战：如何建立由量子相干驱动的拓扑控制原理，并理解此类周期驱动的时间依赖性？在此，我们展示了狄拉克材料中的太赫兹脉冲诱导相变，该相变由最低拉曼活性模激发引起的振动相干周期驱动。高于临界场阈值时，出现一种长寿命亚稳相，具有独特的拉曼相干声子辅助切换动力学，这在光泵浦中不存在。该切换还表现为非热光谱形状、在临界狄拉克点（DP）发生的Lifshitz转变附近的弛豫变慢，以及在贝里曲率诱导的异常霍尔效应消失的同一温度下信号衰减。这些结果结合第一性原理建模，确定了模式选择性拉曼耦合，其将系统从强拓扑绝缘体驱动到弱拓扑绝缘体（STI到WTI），并在由声子泵浦控制的临界原子位移处建立狄拉克半金属相。振动相干的利用可扩展至引导对称性破缺转变，即狄拉克到外尔的转变，对太赫兹拓扑量子门和纠错应用具有意义。
引用
@article{arxiv.1912.02121,
title = {Light-Driven Raman Coherence as a Non-Thermal Route to Ultrafast Topology Switching},
author = {C. Vaswani and L. -L. Wang and D. H. Mudiyanselage and Q. Li and P. M. Lozano and G. Gu and D. Cheng and B. Song and L. Luo and R. H. J. Kim and C. Huang and Z. Liu and M. Mootz and I. E. Perakis and Y. Yao and K. M. Ho and J. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.02121},
year = {2020}
}