論文の概要: Theory of time-crystalline behaviour mediated by phonon squeezing in
Ta2NiSe5
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.08851v2
- Date: Sat, 23 Sep 2023 07:41:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-27 05:04:55.219338
- Title: Theory of time-crystalline behaviour mediated by phonon squeezing in
Ta2NiSe5
- Title（参考訳）: Ta2NiSe5におけるフォノンスクイーズによる時間結晶挙動の理論
- Authors: Marios H. Michael, Sheikh Rubaiat Ul Haque, Lukas Windgaetter, Simone
Latini, Yuan Zhang, Angel Rubio, Richard D. Averitt, Eugene Demler
- Abstract要約: 電子光励起後、電子とフォノンのカップリングが従来とは違って圧縮されたフォノン状態につながることを示す。
スクイーズ振動はフォトニック時間結晶の挙動を引き起こす。
フォトニック時間結晶の挙動のキーサインは、狭い周波数帯における反射率の THz 増幅である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.802542583478098
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We theoretically investigate photonic time-crystalline behaviour initiated by
optical excitation above the electronic gap of the excitonic insulator
candidate $\rm{Ta_2 Ni Se_5}$. We show that after electron photoexcitation,
electron-phonon coupling leads to an unconventional squeezed phonon state,
characterised by periodic oscillations of phonon fluctuations. Squeezing
oscillations lead to photonic time crystalline behaviour. The key signature of
the photonic time crystalline behaviour is THz amplification of reflectivity in
a narrow frequency band. The theory is supported by experimental results on
$\rm{Ta_2 Ni Se_5}$ where photoexcitation with short pulses leads to enhanced
terahertz reflectivity with the predicted features. We explain the key
mechanism leading to THz amplification in terms of a simplified Hamiltonian
whose validity is supported by ab-initio DFT calculations. Our theory suggests
that the pumped $\rm{Ta_2 Ni Se_5}$ is a gain medium, demonstrating that
squeezed phonon noise may be used to create THz amplifiers in THz communication
applications.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,光励起によるフォトニック時間結晶の挙動を,励起絶縁体候補である$\rm{Ta_2 Ni Se_5}$の電子ギャップ上で理論的に検討する。
電子光励起後、電子-フォノンカップリングは、フォノン揺らぎの周期的振動によって特徴づけられる、非慣習的な圧縮フォノン状態をもたらす。
スクイーズ振動はフォトニック時間結晶の挙動を引き起こす。
フォトニック時間結晶の挙動のキーサインは、狭い周波数帯における反射率の THz 増幅である。
この理論は、短いパルスによる光励起が予測された特徴を持つテラヘルツ反射率の向上につながる$\rm{Ta_2 Ni Se_5}$の実験結果によって支持される。
本稿では、アブ・イニシアト DFT 計算によって有効性が支持される単純化ハミルトニアンの観点から THz 増幅に繋がる鍵機構を説明する。
我々の理論は、励起された$\rm{Ta_2 Ni Se_5}$は利得媒質であり、圧縮されたフォノンノイズは、THz通信アプリケーションでTHz増幅器を作成するために用いられることを実証している。
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