NdNiO$_3$ 中磁有序驱动的超快相变
强关联电子
2022-04-14 v2
摘要
超短 X 射线脉冲可用于解耦磁与结构动力学，并因此在此用于研究 NdNiO（NNO）的光激发，这是一种表现出结构与磁动力学共同诱发 IMT 的模型镍酸盐。在带隙以上激发引起的光致绝缘体到金属相变（IMT）过程中，我们观察到磁有序的超快（< 180 fs）淬灭，随后是绝缘相的时延崩塌，由 X 射线吸收和 THz 透射探测（~ 450 fs），其与结构相变中最慢的光学声子模式相关。Ni 位点的同时有序-无序响应与 Nd 位点的位移响应在超快磁响应中共存。关键的是，我们通过其与 Nd 磁有序的相干耦合观察到光学声子，表明磁与结构自由度均对驱动 IMT 有贡献。密度泛函理论（DFT）计算揭示了一致的情形：光驱动的子间电荷转移（ICT）导致反铁磁有序崩塌，进而使电荷有序相失稳，引发 IMT。这些实验为基于飞秒光激发产生的结构与磁有序间超快相互作用来控制量子材料中电子相变提供了新方式。
引用
@article{arxiv.2004.03694,
title = {Magnetic Order Driven Ultrafast Phase Transition in NdNiO$_3$},
author = {V. Stoica and D. Puggioni and J. Zhang and R. Singla and G. L. Dakovski and G. Coslovich and M. H. Seaberg and M. Kareev and S. Middey and P. Kissin and R. D. Averitt and J. Chakhalian and H. Wen and J. M. Rondinelli and J. W. Freeland},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.03694},
year = {2022}
}
备注
9 pages, 5 figures, major revision and title change from previous version