双轨道 Mott 绝缘体中竞争交换相互作用的光学调控与相干自旋-电荷耦合

为了更好地理解多轨道系统中交换相互作用的超快电学调控，我们研究了半填充下双轨道 Hubbard 模型在周期电场作用下的行为。利用适当的投影算符和广义含时正则变换，我们推导出一个描述两种不同机制的有效哈密顿量。首先，在宽范围的非共振频率下，我们发现双线性 Heisenberg 交换 $J_{\textrm{ex}}$ 的变化类似于单轨道情形。此外，我们证明额外的双二次交换相互作用 $B_{\textrm{ex}}$ 也可以被增强、减弱甚至依据电场改变符号。其次，对于特殊的驱动频率，我们展示了一种新颖的自旋-电荷耦合现象，能够实现双重电离态的自旋与电荷自由度之间的相干转移。这些结果通过完整双轨道 Mott-Hubbard 哈密顿量的精确时间演化得到证实。