脉冲太赫兹辐射下钛酸锶的超快量子动力学
材料科学
2024-08-23 v1
摘要
超快光谱学为探测通过光激发产生的物质瞬态态铺平了道路。尽管取得了显著进展，但控制这些态形成的微观过程在很大程度上仍然未知。本研究揭示了钛酸锶(SrTiO3)在太赫兹激光泵浦激发下的核量子动力学。我们使用一种考虑所有原子自由度的第一性原理机器学习方法来检查光激发后声子模式上的时间分辨能量流，揭示了观察到的声子上转换的机制，并量化了非平衡运动的寿命。至关重要的是，我们的模拟预测太赫兹泵浦脉冲可以产生能够诱导极化有序的持久非平衡应力。我们观察到实验测量的瞬态反演对称破缺态的寿命与非平衡核态的持续时间之间存在相关性。这项工作不仅解释了钛酸锶的实验结果，而且建立了一个框架，用于在没有经验输入的情况下从第一性原理模拟光激发核的量子动力学。它为系统探索对光激发敏感的复杂材料奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2408.12421,
title = {Ultrafast quantum dynamics in $\mathbf{\mathrm{SrTiO_3}}$ under impulsive THz radiation},
author = {Francesco Libbi and Anders Johansson and Boris Kozinsky and Lorenzo Monacelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.12421},
year = {2024}
}