論文の概要: Halide perovskite artificial solids as a new platform to simulate
collective phenomena in doped Mott insulators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.08791v1
- Date: Wed, 15 Mar 2023 17:38:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-16 17:58:00.657721
- Title: Halide perovskite artificial solids as a new platform to simulate
collective phenomena in doped Mott insulators
- Title（参考訳）: ハロゲン化ペロブスカイト人工固体を用いたドープモット絶縁体における集合現象のシミュレーション
- Authors: Alessandra Milloch, Umberto Filippi, Paolo Franceschini, Michele
Galvani, Selene Mor, Stefania Pagliara, Gabriele Ferrini, Francesco Banfi,
Massimo Capone, Dmitry Baranov, Liberato Manna, and Claudio Giannetti
- Abstract要約: 本研究では,ハロゲン化鉛ペロブスカイトナノキューブを用いた人工格子を,相関量子材料の物理をシミュレーションし,研究するための新しいプラットフォームとして紹介する。
大規模な光ドーピングにおいて、励起子ガスは励起モット遷移を行い、ハバードモデルで記述された磁場駆動絶縁体-金属間遷移を完全に実現していることを示す。
その結果, 時間分解実験は, ドープモット絶縁相から長距離および位相コヒーレント秩序が出現するハバードモデルのパラメータ領域にまたがることを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 43.55994393060723
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: The development of Quantum Simulators, artificial platforms where the
predictions of many-body theories of correlated quantum materials can be tested
in a controllable and tunable way, is one of the main challenges of condensed
matter physics. Here we introduce artificial lattices made of lead halide
perovskite nanocubes as a new platform to simulate and investigate the physics
of correlated quantum materials. The ultrafast optical injection of quantum
confined excitons plays the role of doping in real materials. We show that, at
large photo-doping, the exciton gas undergoes an excitonic Mott transition,
which fully realizes the magnetic-field-driven insulator-to-metal transition
described by the Hubbard model. At lower photo-doping, the long-range
interactions drive the formation of a collective superradiant state, in which
the phases of the excitons generated in each single perovskite nanocube are
coherently locked. Our results demonstrate that time-resolved experiments span
a parameter region of the Hubbard model in which long-range and phase-coherent
orders emerge out of a doped Mott insulating phase. This physics is relevant
for a broad class of phenomena, such as superconductivity and charge-density
waves in correlated materials whose properties are captured by doped Hubbard
models.
- Abstract（参考訳）: 相関量子物質の多体理論の予測を制御可能かつ調整可能な方法で検証できる人工プラットフォームである量子シミュレータの開発は、凝縮物質物理学の主要な課題の1つである。
ここでは,ハロゲン化鉛ペロブスカイトナノキューブを用いた人工格子を,相関量子材料の物理をシミュレートし,研究するための新しいプラットフォームとして紹介する。
量子閉じ込め励起子の超高速光注入は、実材料におけるドーピングの役割を担っている。
大規模な光ドーピングにおいて、励起子ガスは励起モット遷移を行い、ハバードモデルで記述された磁場駆動絶縁体-金属遷移を完全に実現していることを示す。
低い光ドーピングでは、長距離相互作用が集合超放射状態の形成を駆動し、それぞれのペロブスカイトナノキューブで生成された励起子の相がコヒーレントにロックされる。
その結果, 時間分解実験は, ドープモット絶縁相から長距離および位相コヒーレント秩序が出現するハバードモデルのパラメータ領域にまたがることを示した。
この物理学は超伝導や電荷密度波などの幅広い種類の現象に関係しており、その性質はハバード模型によって捉えられる。
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