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Ta2NiSe5中由声子压缩介导的时间晶体行为理论

强关联电子 2024-09-18 v2 量子物理

摘要

我们从理论上研究了在激子绝缘体候选材料Ta2NiSe5\rm{Ta_2 Ni Se_5}的电子能隙之上由光激发引发的光子时间晶体行为。我们表明,在电子光激发之后,电子-声子耦合导致一种非平凡的压缩声子态,其特征是声子涨落的周期性振荡。压缩振荡导致光子时间晶体行为。光子时间晶体行为的关键特征是窄频带中反射率的太赫兹放大。该理论得到了Ta2NiSe5\rm{Ta_2 Ni Se_5}实验结果的支持,其中短脉冲光激发导致太赫兹反射率增强并呈现所预测的特征。我们用一个简化的哈密顿量解释了导致太赫兹放大的关键机制,其有效性由第一性原理DFT计算支持。我们的理论表明,泵浦后的Ta2NiSe5\rm{Ta_2 Ni Se_5}是一种增益介质,证明压缩声子噪声可用于在太赫兹通信应用中制造太赫兹放大器。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.08851,
  title  = {Theory of time-crystalline behaviour mediated by phonon squeezing in Ta2NiSe5},
  author = {Marios H. Michael and Sheikh Rubaiat Ul Haque and Lukas Windgaetter and Simone Latini and Yuan Zhang and Angel Rubio and Richard D. Averitt and Eugene Demler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.08851},
  year   = {2024}
}

备注

Main: 24 pages, 2 figures. Supplementary: 8 pages, 3 figures, 2 tables