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K$_3$C$_{60}$ 共挑光强化配对关联微观机制

超导电性 2026-04-14 v1 材料科学 强关联电子 光学 量子物理

摘要

最近的 K3_3C60_{60} 实验显示出对泵浦频率接近 10 THz 时,光致超导类光学响应放大了约一个数量级,远高于非共挑激发的效率。本文表明,在由 ab initio 参数导出的 K3_3C60_{60} 驱动电子模型中,共挑性配对关联的放大是自然而然出现的。通过小规模簇的精确对角化,我们识别出一种受称对称性约束的两光子通路:第一光子将系统从奇偶对称的基态推送至奇对称中间态,第二光子随后推动其到达具有增强配对关联的偶对称激发态。基于此结构,我们发展出用于更大规模簇的 DMRG+Krylov 方法,发现共挑能量因系统规模而下移,这源于程度化 doublon 激发的动能收益。简化的单轨道模型复现了相同的规模趋势,使我们能够扩展至 14 站 fcc 簇,其中共挑峰被推至约 30 THz。我们的结果在 K3_3C60_{60} 中建立了纯电子机制,解释共挑光强化配对关联,独立支持实验观察到的 10 THz 共挑确实源于超导类相干配对形成而非金属性改善。更广泛地说,这些结果表明其他具有本征耦合 Hubbard 材料(其中势能 U 与电子带宽 W 规模相当)可能也存在类似共挑通路。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.10987,
  title  = {Microscopic mechanism for resonant light-enhanced pair correlations in K$_3$C$_{60}$},
  author = {Juan I. Aranzadi and Joseph Tindall and Paul Fadler and Michael A. Sentef},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.10987},
  year   = {2026}
}

备注

5 pages, 2 figures