TiSe$_2$中由自放大激子-声子动力学导致的超快电荷有序
介观与纳米尺度物理
2020-01-07 v5 超导电性
光学
摘要
TiSe中电荷密度波（CDW）的起源长期存在争议，主要由于难以确定激子配对和电子-声子耦合（EPC）如何以及何时发挥作用的时间尺度。在没有适当时间分辨率和微观机制的情况下，人们不得不假设CDW和周期晶格畸变（PLD）同时出现。在此，我们在实时含时密度泛函理论模拟中完成了激子和PLD动力学的完全分离，并揭示了它们在超快时域中的相互作用。我们发现激光脉冲在初始20 fs内击溃激子序并诱导均匀的成键-反成键转变，随后减弱的电子序触发与原PLD反平行的离子运动。EPC在初始20~fs后发挥作用，两个过程相互放大导致CDW序的完全反转。该自放大动力学再现了能带结构的演化，与超快光电子能谱实验高度吻合。因此我们解析了CDW初始动力学中的关键过程，有助于阐明这一长期争议问题背后的机制。
引用
@article{arxiv.1901.00610,
title = {Ultrafast charge ordering by self-amplified exciton-phonon dynamics in TiSe$_2$},
author = {Chao Lian and Sheng-Jie Zhang and Shi-Qi Hu and Meng-Xue Guan and Sheng Meng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.00610},
year = {2020}
}
备注
Supplementary Material Included