論文の概要: Microscopic mechanism for resonant light-enhanced pair correlations in K$_3$C$_{60}$
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.10987v1
- Date: Mon, 13 Apr 2026 04:45:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-14 20:13:16.325197
- Title: Microscopic mechanism for resonant light-enhanced pair correlations in K$_3$C$_{60}$
- Title（参考訳）: K$_3$C$_{60}$における共振光束相関の微視的機構
- Authors: Juan I. Aranzadi, Joseph Tindall, Paul Fadler, Michael A. Sentef,
- Abstract要約: K$_3$C$_60$の最近の実験では、10Hz付近のポンプ周波数に対する光誘起超伝導様光学応答の巨大な拡張が明らかにされた。
K$_3$C$_60$の電子モデルにおいて,ペア相関の共振性向上が自然に生じることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Recent experiments on K$_3$C$_{60}$ revealed a giant enhancement of the light-induced superconducting-like optical response for pump frequencies near 10 THz, with an efficiency roughly two orders of magnitude larger than for off-resonant excitation. Here we show that a resonant enhancement of pair correlations arises naturally in a driven electronic model of K$_3$C$_{60}$ derived from \emph{ab initio} parameters. Exact diagonalization on small clusters identifies a symmetry-constrained two-photon pathway: the first photon drives the system from the even-parity ground state to an intermediate odd-parity manifold, and the second photon drives it to an even-parity excited state with enhanced pair correlations. Guided by this structure, we develop a DMRG+Krylov approach for larger clusters and find that the resonance energy shifts downwards with system size due to the kinetic-energy gain of the delocalized doublon excitation. A simplified single-orbital model reproduces the same scaling trend and allows us to reach a 14-site fcc cluster, where the resonant peak is pushed to $\sim$ 30 THz. Our results establish a purely electronic mechanism for resonant light-enhanced pair correlations in K$_3$C$_{60}$ and independently support the view that the experimentally observed 10 THz resonance is indeed due to superconducting-like coherent pair formation rather than improved metallicity. More broadly, they suggest that related resonant pathways may arise in other intermediate-coupling Hubbard materials with on-site repulsion $U$ and electronic bandwidth $W$ on comparable scales.
- Abstract（参考訳）: K$_3$C$_{60}$の最近の実験では、10 THz付近のポンプ周波数に対する光誘起超伝導様光学応答の巨大化が明らかにされた。
ここでは、K$_3$C$_{60}$ の誘導電子モデルにおいて、ペア相関の共鳴強化が自然に生じることを示す。
小さなクラスター上の厳密な対角化は対称性に制約された2光子経路を識別し、第1の光子は系を等間隔基底状態から中間の奇間隔多様体に駆動し、第2の光子は、強化されたペア相関で等間隔励起状態に駆動する。
この構造で導かれたDMRG+Krylov法により, 共振エネルギーは非局在ドブロン励起の運動エネルギーの増大により, システムサイズとともに下向きに変化することがわかった。
単純化された単一軌道モデルは、同じスケーリング傾向を再現し、14サイトのfccクラスタに到達し、共振ピークを$\sim$30 THzにプッシュする。
本研究は,K$_3$C$_{60}$における共振光強調対相関の純粋電子的機構を確立し,実験によって観測された10Hz共鳴は,金属性の向上よりも超伝導ライクなコヒーレント対形成によるものであるという見解を独立に支持するものである。
より広義には、関連する共振経路は、オンサイト反発$U$と電子帯域$W$の他の中間結合ハバード材料に生じる可能性があることを示唆している。
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