URu$_{2-x}$Fe$_{x}$Si$_{2}$ 单晶中的准粒子弛豫动力学

我们利用超快光泵-光探（OPOP）光谱研究了 URu$_{2-x}$Fe$_{x}$Si$_{2}$ 单晶中的准粒子弛豫动力学，作为温度（$T$）与 Fe 替代量（$x$）的函数，跨越从隐序（HO）相（$x$ = 0）到大磁矩反铁磁（LMAFM）相（$x$ = 0.12）。在低 $T$ 下，$x$ = 0 与 $x$ = 0.12 的动力学与由高 $T$ 顺磁（PM）相涌现出的 HO 与 LMAFM 相的低能电子结构一致。相反，对于 $x$ = 0.1，在狭窄 $T$ 范围（约 15.5 - 17.5 K）内发生两次转变。中间 $T$ 处发生 PM 到 HO 转变，随后在更低 $T$ 处转变为 LMAFM 相。虽然低 $T$ 数据与预期的 LMAFM 与 HO 共存一致，但中间 $T$ 相的数据并不一致，反而暗示了 HO 与 PM 意外共存的可能性。此外，PM 相中的动力学反映了杂化能隙以及强相互作用的自旋与电荷自由度的存在。OPOP 以亚开尔文 $T$ 分辨率揭示了 meV 尺度的电动力学，为研究量子材料中的低能电子结构提供了互补途径。