低维强关联系统中的非平衡动力学研究

发布时间：2017-12-16 05:37

  本文关键词：低维强关联系统中的非平衡动力学研究

  更多相关文章： 非平衡动力学 光电导 隙间态 Drude权重

【摘要】：作为凝聚态领域的前沿课题,强关联体系以其丰富的物理内涵受到了广泛的关注。强关联材料的动力学性质可以通过时间分辨的光谱学在不同的时间尺度上进行研究。超快泵浦激光探测技术作为其中一种时间分辨的光谱学,能够有效地揭示材料中晶格、电荷、自旋等自由度的纠缠细节,特别是对于相对简单的低维材料。含时光电导作为一种重要的描述电荷自由度的动力学量,可以通过探测材料的反射率等手段来获得。然而理论上,在非平衡含时光电导的计算中,有几种相关但又不尽相同的方法在应用,包括久保公式在非平衡态的直接推广、线性响应理论以及对动力学流-流关联函数的直接计算。这些方法的潜在特征和有效性在非平衡问题中并没有完全理解。受泵浦实验步骤的启发,我们提出一种计算光电导的数值模拟方案。在这种方案中,通过应用不同的探测光波信号,我们建立了数值模拟与现存理论方法之间的联系,并且意识到在计算非平衡光电导时所用的不同理论公式,其实描述的是实验中采用不同类型的探测信号所得到的结果。进一步的分析揭示了这些方法的差异和关联,这在以前非平衡的研究过程中容易被人们所忽视。我们的发现对于理解非平衡强关联体系的线性响应行为有所裨益。接着,我们把这套数值模拟方法运用到光激发态的讨论中。除了光激发的绝缘体-金属转变,激光也被认为能够在Mott能隙中产生一个新的激发通道。即使是在一维领域,隙间态的物理本质也没有得到充分的讨论。通过对激光脉冲驱动下的一维半满扩展Hubbard模型的研究,我们分析了隙间态对非平衡光学性质的影响。通过调节参数可以使得系统处于自旋密度波(SDW)和电荷密度波(CDW)两种绝缘相,而两种相中光激发隙间态的特征和起因均不相同。在SDW相中,隙间态的能量尺度对应于相邻奇偶宇称态之间的能量差,而CDW相中的隙间态则归因于光激发的局域载流子。同时,我们的研究为实验工作者如何寻找光激发的隙间态提供了可能的途径。最后,我们考虑了一种梯形强关联材料的动力学性质。近期的实验发现这种梯形材料在不掺杂时,第一束激光脉冲可以将其从绝缘态转变为准金属态,第二束激光则压制了其导电性。这种材料在掺杂时则处于金属态,其电导同样会因激光脉冲而被压制。有文献认为这些现象与梯形格点中的空穴配对相关。我们对Hubbard模型的非平衡光电导做了系统的计算,发现无论是一维链还是梯形格点,其Drude权重都因激光带来的热化效应而被抑制。不同之处在于Drude权重附近出现的侧峰,在一维格点中被增强且不衰减,在梯形格点中稍微增加但会在激光撤去后迅速衰减。本文有证据显示此侧峰是一种隙间态且与光激发出的载流子浓度相关,因此我们认为上述实验现象应归因于热化效应和光激发载流子的竞争。这些研究将有助于理解该材料的光控金属行为。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O469

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1 ;Equation of Motion Approach to Two-dimensional Hubbard Model[J];IMP & HIRFL Annual Report;2000年00期

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1 ;Integrable One-Dimensional SU(3) Hubbard Model with Velocity-Dependent Interaction[A];Integrable System--Proceedings of CCAST (World Laboratory) Workshop[C];1999年

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3 吴春旺;高明;邓志姣;戴宏毅;陈平形;李承祖;;利用1维超导微腔阵列对Bose-Hubbard模型的量子模拟[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年

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本文编号：1294908