声子无谐性驱动的电荷密度波相转变及其超快动力学 in 1T-TaS2/TaSe2
材料科学
2025-08-26 v1 超导电性
摘要
电荷密度波（CDW）是凝聚态系统中一种以电子密度周期性调制耦合晶格变形的对称性破缺集体现象，其中晶格通过电子-声子耦合在其中发挥关键作用。在过渡金属硫化物（TMDs）1T-TaS2/TaSe2 中，实验揭示了丰富的温度和压力相关的CDW相行为，以及由超快光激发诱导的无定相CDW状态。然而，主导热/压力驱动相转变的机制，尤其是CDW相的微观演化过程，仍不完全为人所知。本文通过在有限温度/压力下进行第一性原理无谐声子计算和机器学习势能分子动力学，研究了1T-TaS2/TaSe2中的CDW相转变。计算得到的CDW临界温度TCDW和临界压力Pc与实验值定量一致。我们的结果表明，CDW的熔解源于声子无谐性，离子涨动主导了相转变的动力学过程。我们观察到CDW在不同温度/压力下的微观演化，发现CDW的超快核化过程持续约3皮秒。我们的发现强调了声子无谐性在阐明CDW相转变机制中的基本作用，为深入理解TMDs中CDW相关现象提供了基础性认识。
引用
@article{arxiv.2508.16940,
title = {Phonon anharmonicity-driven charge density wave transition and ultrafast dynamics in 1T-TaS2/TaSe2},
author = {Wenqian Tu and Run Lv and Dingfu Shao and Yuping Sun and Wenjian Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.16940},
year = {2025}
}