通过可逆堆叠重排实现 Mott 态的非易失光开关
强关联电子
2025-12-29 v1 材料科学
摘要
Mott 态的非易失控制是相关电子物理学的核心目标，为获取引人入胜的新状态并具有巨大的技术应用潜力。与化学或机械方法相比， ultrafast 光激励进一步承诺以最终的时空精度创建和操控新型非平衡相。然而，实现在激光激发 Mott 系统中真正的非易失电子相变仍是一个难以企及的挑战。本文提出了一种高度稳健且可逆的光学控制 van der Waals 系统中 Mott 态的方法。具体而言，我们利用角分辨光子能谱(ARPES)观察到在 ultrafast 光激励的载流子密度波(CDW)材料 1T-TaSe2 中实现了非易失的 Mott 到金属相变。补充的理论计算揭示，这一相变源于 CDW 堆叠方式的重排。这种新的堆叠顺序在 CDW 被快速 quench 后形成，规避了大规模原子滑动的需求。令人惊讶的是，它引入了电子 hopping 的显著面内分量，有效降低了本征库仑相互作用与带宽之比，从而抑制了 Mott 态并稳定化金属相。我们的结果确立了光学控制层间堆叠作为诱导非易失相变的通用策略，为设计相关电子相和实现可重构的高频器件提供了新途径。
引用
@article{arxiv.2512.21628,
title = {Nonvolatile photoswitching of a Mott state via reversible stacking rearrangement},
author = {Junde Liu and Liwen Su and Pei Liu and Hui Liu and Mojun Pan and Yuchong Zhang and Famin Chen and Yueqian Chen and Zhaoyang Xie and Stefan Mathias and Tianping Ying and Lin Hu and Tian Qian and Xun Shi and Yugui Yao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.21628},
year = {2025}
}