太赫兹场驱动隧穿实现二氧化钒亚周期绝缘体-金属相变
强关联电子
2017-09-04 v2
摘要
在二氧化钒中，相干晶格转变与电子关联之间的相互作用驱动了绝缘体-金属相变(IMT)。这种相变可由温度、压力、掺杂或光能沉积触发。在此我们证明，原子级强度的太赫兹电场可在不伴随晶格转变的情况下引发二氧化钒中的亚稳态超快IMT。自由空间太赫兹场作为非共振激发，其光子能量低于晶格声子和带间跃迁。与光学和红外激发不同，太赫兹相互作用通过带间齐纳隧穿导致完全的IMT，且熵沉积可忽略不计。在之前的实验中，VO2中IMT的时间动力学只能间接推断。我们在亚皮秒时间尺度上解耦了电子和晶格对IMT的贡献。在临界温度附近，IMT变得耗散，太赫兹场完成了由加热引发的晶格辅助金属成核。本文提出的强场诱导相变方法适用于广泛的强关联系统，并将促成新型亚稳态相的发现。
引用
@article{arxiv.1706.00616,
title = {Subcycle insulator-to-metal transition in vanadium dioxide by terahertz-field-driven tunneling},
author = {Flavio Giorgianni and Carlo Vicario and Mostafa Shalaby and Junqiao Wu and Kai Liu and Kevin Wang and Christoph P. Hauri},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.00616},
year = {2017}
}
备注
One of the coauthor, M. Shalaby, asked to remove the paper