THz诱导亚稳量子态中局域电荷序的超快动力学
介观与纳米尺度物理
2026-05-26 v2 材料科学
强关联电子
摘要
利用超快光脉冲控制量子材料，能够获取在平衡条件下无法达到的瞬态和亚稳态。然而，由于以埃级空间分辨率解析超快过程极具挑战，对这些态的局域动力学仍知之甚少。在此，我们利用太赫兹扫描隧道显微镜（THz-STM）探测了层状电荷密度波（CDW）材料 1T-TaS2 中 THz 诱导亚稳态内的相干集体动力学。在超快光激发后，我们在局域尺度上解析了 2.5 THz 处的 CDW 振幅模相干振荡，以及先前未报道的 1.3 THz 和 0.7 THz 两个模式。通过与声子计算对比，我们将这些模式识别为对堆叠构型敏感的层间呼吸振动和剪切振动。这些相干动力学是在一个 THz 诱导的亚稳态中观察到的，该亚稳态在绝缘带隙内表现出长寿命且空间不均匀的局域态密度改变，而更强的 THz 场则在缺陷和畴界附近驱动 Star-of-David 簇的局域重分布与无序化。我们的结果表明，THz 诱导的亚稳态涉及局域层间堆叠构型的改变，并证明了层间自由度在层状量子材料光诱导相超快动力学中的作用。
关键词
引用
@article{arxiv.2505.20541,
title = {Ultrafast dynamics of local charge order in a THz-induced metastable quantum state},
author = {Luis E. Parra López and Jingkai Quan and Alkisti Vaitsi and Vivien Sleziona and Fabian Schulz and Angel Rubio and Martin Wolf and Melanie Müller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.20541},
year = {2026}
}
备注
29 pages, 7 figures, supplementary information with 14 figures