关联半金属 Ca$_3$Ru$_2$O$_7$ 中的超快准粒子动力学
强关联电子
2019-04-10 v1
摘要
关联极性半金属 CaRuO 展现出丰富的相图，包括两个磁转变（=56 K 和 =48 K）以及类绝缘伪能隙（在 处）的出现。此外，在 =30 K 处存在向金属行为的交叉，其起源仍有争议。我们利用超快光泵浦-光探测光谱研究了这一神秘量子材料中作为温度函数的准粒子动力学。我们识别出两个动力学过程，二者均受伪能隙开启的影响。这包括电子-声子弛豫，以及在 以下阻碍准粒子跨伪能隙弛豫的声子瓶颈的出现。我们引入了一个能隙修正的两温度模型来描述电子-声子热化的温度依赖性，并使用 Rothwarf-Taylor 模型来刻画声子瓶颈。结合密度泛函理论，我们的实验结果协同揭示了 依赖伪能隙的起源。此外，我们的数据和分析表明， 是 依赖的载流子能隙化过程的自然结果，并不对应于一个独立的电子相变。我们的结果凸显了低通量超快光学作为 Ruddlesden-Popper 钌酸盐低能电子结构、热力学参数和输运性质的灵敏探针的价值。
引用
@article{arxiv.1901.02512,
title = {Ultrafast quasiparticle dynamics in correlated semimetal Ca$_3$Ru$_2$O$_7$},
author = {Yakun Yuan and Peter Kissin and Danilo Puggioni and Kevin Cremin and Shiming Lei and Yu Wang and Zhiqiang Mao and James M. Rondinelli and Richard D. Averitt and Venkatraman Gopalan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.02512},
year = {2019}
}