(TaSe$_4$)$_2$I中由价带与芯能级激发触发的超快动力学
材料科学
2022-10-12 v1
摘要
本工作中，我们研究了典型准一维材料(TaSe)I的非平衡动力学，该材料在刚低于室温即T = 263 K冷却时转变为非公度电荷密度波（CDW）相。我们利用基于光学激光和自由电子激光（FEL）的时间分辨光谱，通过沿CDW方向及垂直于该方向（分别为金属性和绝缘性）探测近红外/可见光光学性质，研究选择性激发对正常态和CDW相的影响。以47 eV和119 eV的超短X射线FEL脉冲激发芯能级，在绝缘子系统中诱导的反射率瞬态与仅以近红外脉冲（1.55 eV）激发该化合物价带时记录的瞬态相似。相反，金属子系统显示的弛豫动力学依赖于光激发能量。此外，仅在低光子能量激发时记录到CDW振幅模的激发。这一事实表明，光与物质有序态的耦合主要可通过直接向价带注入离域载流子而非芯能级中的局域激发来实现。作为补充，桌面实验使我们证实了(TaSe)I的CDW相为准单向性质，其指纹仅沿其轴被探测到。我们的结果对选择性激发扰动的(TaSe)I有序相的对称性提供了新见解，并提出了一种基于互补桌面与FEL光谱研究复杂材料的新途径。
引用
@article{arxiv.2202.03315,
title = {Ultrafast dynamics in (TaSe$_4$)$_2$I triggered by valence and core-level excitation},
author = {Wibke Bronsch and Manuel Tuniz and Giuseppe Crupi and Michela De Col and Denny Puntel and Davide Soranzio and Alessandro Giammarino and Michele Perlangeli and Helmuth Berger and Dario De Angelis and Danny Fainozzi and Ettore Paltanin and Stefano Pelli Cresi and Gabor Kurdi and Laura Foglia and Riccardo Mincigrucci and Fulvio Parmigiani and Filippo Bencivenga and Federico Cilento},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.03315},
year = {2022}
}
备注
24 pages, 7 figures