固体态声子频率comb中的自发对称性破缺与集体Higgs-Goldstone 动力学

我们研究了由Higgs 类似模和Goldstone 类似声子模在六方晶型InMnO3中通过非线性耦合产生声子频率comb的机制。Higgs 类似模为红外活性光声子，由短脉冲高电场 terahertz 脉冲共振驱动；而Goldstone 类似模为非活性，通过内在非线性模式耦合间接激发。我们运用非线性声子模型，数值求解支配晶格动力学的耦合方程，分析其时域和频域响应。通过系统变更关键驱动和材料参数——包括电场幅度、脉冲宽度、驱动频率和模衰减——我们识别稳定声子频率comb形成的条件。结果显示，comb形成存在明确阈值行为，可通过外部控制参数调节comb间距和光谱带宽，同时在大驱动强度或弱衰减时，coherent comb结构会破坏。这些发现表明，非线性Higgs-Goldstone 相互作用如何实现可控声子频率comb生成，并提供了关于在对称性破缺材料中超快晶格动力学的洞见。