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周期驱动哈伯德模型中磁弛豫的超快控制

强关联电子 2017-10-25 v2

摘要

受冷原子和超快泵浦-探测实验的启发,我们研究了周期驱动排斥哈伯德模型中完美尼尔态的长程反铁磁序的熔化。利用非平衡动力学平均场理论计算了无限维贝特晶格上的动力学。在无驱动情况下,熔化过程取决于从原子极限淬火的相互作用与跳跃比值 U/J0U/J_0 而不同。对于 UJ0U \gg J_0,衰减由向自旋部分传递能量的移动电荷激发引起;而对于 J0UJ_0 \gtrsim U,其由残余准粒子的动力学主导。在此我们探索强周期驱动对这一弛豫过程丰富的效应,涵盖三种频率 ω\omega 区间:(i) 高频 ωU,J0\omega \gg U,J_0,(ii) 共振 lω=U>J0l\omega = U > J_0(整数 ll),以及 (iii) 带隙内 U>ω>J0U > \omega > J_0 非共振。在情形 (i) 中,我们可以通过抑制 J0J_0 将衰减机制从准粒子快速切换到电荷激发。对于 (ii),相互作用可被调控,甚至可达到有效 U=0U=0 区间,从而实现从电荷激发到准粒子衰减机制的反向切换。对于 (iii),交换相互作用可被控制而对衰减影响甚微。通过组合这些区间,我们展示了周期驱动如何成为控制反铁磁材料中磁性的潜在途径。最后,我们的数值结果证明了矩阵乘积态技术应用于受强周期驱动的哈密顿量 DMFT 杂质问题的准确性和适用性。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.04123,
  title  = {Ultra-fast control of magnetic relaxation in a periodically driven Hubbard model},
  author = {Juan Jose Mendoza-Arenas and Fernando Javier Gomez-Ruiz and Martin Eckstein and Dieter Jaksch and Stephen R. Clark},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.04123},
  year   = {2017}
}