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SnSe 中光诱导向拓扑晶体绝缘体态的非热相变

材料科学 2023-10-13 v1

摘要

飞秒脉冲已被用于揭示隐藏的破对称态并诱导向亚稳态的相变。然而,这些态大多是瞬态的,并在激光移除后消失。朝向具有拓扑序改变的晶体亚稳态的光诱导相变十分罕见,且在实验上难以预测和实现。在此,通过使用受限密度泛函微扰理论并考虑光诱导量子非谐性,我们表明超快激光可通过一级非热相变将SnSe的拓扑平凡正交结构永久转变为拓扑晶体绝缘的岩盐相。我们描述了反应路径,并评估了临界流密度以及光激发后可能的衰变通道。我们对光激发结构和振动性质的模拟与近期在中低流密度(低于相变) regime 下的泵浦-探测数据极为吻合,光激发态量子自由能曲率的误差小于2%。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.08341,
  title  = {Light-Induced Nonthermal Phase Transition to the Topological Crystalline Insulator State in SnSe},
  author = {Stefano Mocatti and Giovanni Marini and Matteo Calandra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.08341},
  year   = {2023}
}

备注

17 pages, 4 figures, The data underlying this study are openly available in Zenodo at https://doi.org/10.5281/zenodo.8413390