論文の概要: Microscopic many-body theory of two-dimensional coherent spectroscopy of
exciton-polarons in one-dimensional materials
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.11998v2
- Date: Fri, 1 Mar 2024 04:55:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-04 14:31:33.601838
- Title: Microscopic many-body theory of two-dimensional coherent spectroscopy of
exciton-polarons in one-dimensional materials
- Title（参考訳）: 1次元材料中のエキシトン-ポーラロンの2次元コヒーレント分光の顕微鏡多体理論
- Authors: Jia Wang, Hui Hu, Xia-Ji Liu
- Abstract要約: 我々は1次元材料におけるポラロンモデルに対する2次元コヒーレント分光(2DCS)の理論を開発した。
我々の理論は、励起状態放出(ESE)、基底状態漂白(GSB)、励起状態吸収(ESA)の3つのプロセスからの貢献を考慮に入れている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.433733824971473
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We have developed a microscopic many-body theory of two-dimensional coherent
spectroscopy (2DCS) for a model of polarons in one-dimensional (1D) materials.
Our theory accounts for contributions from all three processes: excited-state
emission (ESE), ground-state bleaching (GSB), and excited-state absorption
(ESA). While the ESE and GSB contributions can be accurately described using a
Chevy's ansatz with one particle-hole excitation, the ESA process requires
information about the many-body eigenstates involving two impurities. To
calculate these double polaron states, we have extended the Chevy's ansatz with
one particle-hole excitation. The validity of this ansatz was verified by
comparing our results with an exact calculation using Bethe's ansatz. Our
numerical results reveal that in the weak interaction limit, the ESA
contribution cancels out the total ESE and GSB contributions, resulting in less
significant spectral features. However, for strong interactions, the features
of the ESA contribution and the combined ESE and GSB contributions remain
observable in the 2DCS spectra. These features provide valuable information
about the interactions between polarons. Additionally, we have investigated the
mixing time dynamics, which characterize the quantum coherences of the polaron
resonances. Overall, our theory provides a comprehensive framework for
understanding and interpreting the 2DCS spectra of polarons in 1D materials,
shedding light on their interactions and coherent dynamics.
- Abstract（参考訳）: 1次元(1次元)物質中のポーラロンのモデルのための二次元コヒーレント分光法(2dcs)の微視的多体理論を開発した。
我々の理論は、励起状態放出(ESE)、基底状態漂白(GSB)、励起状態吸収(ESA)の3つのプロセスからの貢献を考慮に入れている。
ESEおよびGSBコントリビューションは、1つの粒子ホール励起を持つチェビーのアンサッツを用いて正確に記述できるが、ESAプロセスは2つの不純物を含む多体固有状態に関する情報を必要とする。
これらの二重ポーラロン状態を計算するために、チェビーのアンサッツを1つの粒子ホール励起で拡張した。
この ansatz の有効性をbethe の ansatz を用いた正確な計算と比較し検証した。
以上の結果から,ESAの寄与はESEとGSBの貢献の合計をキャンセルし,スペクトル特性が低下することが明らかとなった。
しかし、強い相互作用では、ESAの寄与とESEとGSBの組み合わせは2DCSスペクトルで観測可能である。
これらの特徴は、ポーラロン間の相互作用に関する貴重な情報を提供する。
さらに,ポーラロン共鳴の量子コヒーレンスを特徴づける混合時間ダイナミクスについても検討した。
全体として、我々の理論はポーラロンの2DCSスペクトルを1次元材料で理解し解釈するための包括的な枠組みを提供し、相互作用とコヒーレントダイナミクスに光を当てている。
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