太赫兹场诱导的FePS3临界点附近的亚稳态磁化

太赫兹场诱导的FePS3临界点附近的亚稳态磁化

太赫兹场诱导的FePS₃近临界点的亚稳态磁化 学术背景 近年来,利用光控制量子材料的功能性质已成为凝聚态物理的前沿领域,研究者们发现了多种光诱导的物质相,如超导性、铁电性、磁性和电荷密度波等。然而,大多数情况下,光诱导的相在光关闭后会在超快时间尺度内恢复到平衡态,这限制了它们的实际应用。因此,寻找能够稳定非平衡态的策略成为了一个复杂且持续的任务。太赫兹(THz)脉冲由于其低光子能量,能够选择性地激发集体模式,同时保持轨道和电子自由度处于基态,因此近年来备受关注。 本文的研究团队通过使用强太赫兹脉冲,在范德华反铁磁体FePS₃中诱导出了一种亚稳态磁化,其寿命超过2.5毫秒。这一发现展示了通过太赫兹光在层状磁体中通过非热途径有效操控磁性基态的可能性,并确立了在临界点附近具有增强序参量涨落的区域作...

铁电向列液晶中由双半整数表面缺陷组成的π域壁

铁电向列液晶中由双半整数表面缺陷组成的π畴壁研究 学术背景 铁电材料中的π畴壁(π domain walls)是分隔不同极化区域的界面,其结构不仅在基础研究中具有重要意义,还在许多实际应用中具有重要价值。铁电向列液晶(ferroelectric nematic liquid crystals)是一种具有微观取向有序和宏观自发极化的极性流体。与传统的铁电晶体不同,铁电向列液晶具有连续的平移对称性,表现出低驱动电场、高光学非线性响应、极性拓扑结构等独特性质。这些特性不仅具有科学意义,还在非线性光学和光电应用中具有潜在价值。 尽管对固体铁电材料中的π畴壁已有深入研究,但其在流体中的结构仍不完全清楚。特别是,π畴壁在铁电向列液晶中的内部结构及其动力学行为尚未得到充分解释。本研究旨在揭示铁电向列液晶中...

在Mott绝缘体中发现电子-空穴晶体的证据

背景介绍 近年来,研究者们对Mott绝缘体中的电子-空穴晶体产生了浓厚的兴趣。这类晶体能够实现量子激发态,具备承载反流超流性和拓扑序的潜力,并且具有长程量子纠缠的特性。然而,对于Mott绝缘体中电子和空穴晶体共存的实验证据尚未充分展现。在通常条件下,强电子-电子相互作用会驱动新晶体序的形成,引发Wigner晶体或者掺杂Mott绝缘体中的电荷有序现象。该类型的电子晶体是一个表现出多度量自由度的强量子涨落的多体系统,这已被用于量子模拟中。 来源介绍 该研究论文由多个研究机构的研究人员共同撰写,包括新加坡国立大学功能智能材料研究所、化学系、高级二维材料中心,北大深圳研究生院高级材料学院,俄罗斯莫斯科物理技术学院光子与二维材料中心等。具体的作者包括Zhizhan Qiu、Yixuan Han、Kei...

非热声子动力学与激发子凝聚态的表面敏感电子衍射探测

非热声子动力学与激发子凝聚态的表面敏感电子衍射探测 背景介绍 激子和声子之间的相互作用决定了光激发材料中的能量流动,并控制了相关相的出现。随着材料科学的发展,探测三维结构动力学的电子或X射线脉冲技术可以揭示电子-声子相互作用的强度、强耦合模式的衰减通道及三维有序的演变。然而,二维材料和功能异质结构的固有各向异性及其对远平面声子极化的访问需求,激发了对新技术的需求。 研究来源 本文由Felix Kurtz、Tim N. Dauwe、Sergey V. Yalunin、Gero Storeck、Jan Gerrit Horstmann、Hannes Böckmann和Claus Ropers等人撰写,来自Max Planck Institute for Multidisciplinary Sci...

在金红石二氧化钛表面光诱导水解的电子-原子核动力学研究

在金红石二氧化钛表面光诱导水解的电子-原子核动力学研究

光诱导水解离在金红石二氧化钛表面的电子-原子核动力学研究 研究背景与动机 光催化水裂解是光催化技术的重要应用之一,而二氧化钛(TiO₂)是一种具有重要应用前景的光催化材料。尽管二氧化钛在光催化水裂解和实际应用中的表现令人瞩目,但其光诱导水解的微观机制仍未完全揭示。本文研究团队通过第一性原理动态模拟,解析了在典型水-金红石TiO₂(110)界面上,光生载流子的传输路径和光诱导的水解离过程。这一研究不仅为理解光催化表面反应提供了重要的见解,也可能为提升光催化性能提供新的可能性。 研究来源与作者介绍 本研究由北京凝聚态物理国家重点实验室和中国科学院物理研究所的You Peiwei、Chen Daqiang、Liu Xinbao和Zhang Cui,松山湖材料实验室的Zhang Cui,以及普林斯顿...