扩展 Falicov-Kimball 模型中的光诱导电子-电子配对

通过采用时间依赖精确对角化方法，我们研究了扩展 Falicov-Kimball 模型（EFKM）中激子绝缘体的光激发态。我们在此表明，脉冲辐照可在光激发态中诱导带间电子-电子对关联，而初始基态中的激子电子-空穴对关联被强烈抑制。我们还表明，光激发态包含具有有限数目带间电子-电子对的 EFKM 本征态，它们负责电子-电子对关联的增强。此处发现的机制源于 EFKM 中内部 SU(2) 配对结构的存在，因此本质上与近期报道的排斥 Hubbard 模型中光诱导 $\eta$-配对相同 [T. Kaneko et al., Phys. Rev. Lett. ${\bf 122}$, 077002 (2019)]。这也解释了为何非线性光学响应对在 EFKM 光激发态中诱导电子-电子对是有效的。此外，我们表明，与 Hubbard 模型中的 $\eta$-配对不同，当 EFKM 具有直接型能带结构时，即使对于非二分晶格，内部 SU(2) 结构也得以保持，其中脉冲辐照可在光激发态中诱导动量 ${\it {\bf q}}$ = ${\textbf 0}$ 的电子-电子对关联。我们也简要讨论了破坏内部 SU(2) 结构的微扰效应。