時間反転ダイナミクスを利用した多体系のスペクトロスコピー

使用时间反转动力学的多体光谱

基本信息

批准号：
21J10575
负责人：
今井渉平
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、強電場レーザーで駆動された固体電子から発生する時間反転光放射を基礎として、従来の光電子を用いた方法では測定の困難であった強相関準粒子のエネルギー運動量分解測定法を確立することにある。前年度の研究により、最も基礎的な強相関模型の光電場駆動により発生する時間反転光(エコー)の定量的性質が解明された。特に強い電子間相互作用により一体の電子描像が破綻しているにもかかわらず、系の準粒子が持つエネルギーと運動量の関係がエコー振動数の電場振幅依存性に直接現れることが明らかとなった。2022年度はこの時間反転プロトコル、およびエコーを用いたエネルギー運動量分解測定法を、より実際の物質を模した理論模型に適用することで実験との比較・検討のための基礎理論構築を行った。特に、低次元強相関有機化合物の代表格として知られるTTF-CAにおける光電場駆動ダイナミクスを解析した。この系に存在する中性イオン性ドメインという多体励起状態のエネルギーバンドに共鳴させた励起パルスを照射した結果、エコーが現れないことを確認した。詳しい解析の結果、エネルギーバンドの実態が中性イオン性ドメインの強い束縛状態の梯子であることがわかり、エコー発生における必要条件を新たに明確にすることができた。この理解に基づくと、中性-イオン性転移点においてその束縛が消失するという先行研究の示唆から、詳しい相互作用依存性の解析によって遍歴的中性イオン性ドメインの存在を示すことができると期待される。実際に一次相転移直上の状態を対象とした光の時間周波数解析により、エコーの“残滓”にその遍歴的特徴が現れることを明らかとした。

这项研究的目的是建立一种强相关的准粒子的能量动量分辨的测量方法，这是基于由强烈的电场激光器驱动的固态电子产生的，使用常规光电子发射很难使用常规光电子来测量。上一年的研究阐明了由最基本的强相关模型的光电场驱动产生的时倒光（Echo）的定量特性。据透露，尽管由于强电子相互作用而导致积分电子图像失败，但系统的能量与动量之间的能量与动量之间的关系直接出现在回声频率的依赖性中。在2022财年，我们应用了这次反演方案和能量动量，使用ECHO来解决一个理论模型，该模型模拟了更多实际的材料，并构建了一种基本理论，用于与实验进行比较和检查。特别是，分析了TTF-CA中的光电场驱动动力学，被称为低维强相关有机化合物的代表性示例。由于在该系统中存在的多体激发状态中的激发脉冲引起的激发脉冲引起的辐射，并在该系统中存在中性离子结构域，因此证实没有回声出现。详细的分析表明，能量频段的实际状态是处于中性离子域的牢固结合状态的梯子，可以新阐明回声产生的要求。基于这种理解，预计可以通过详细的相互作用依赖性分析来显示千分形中性离子结构域的存在，鉴于先前研究的建议是，其结合在中性离子离子过渡点上消失了。实际上，对一阶相变高的光靶向状态的时频分析表明，其遗产特征出现在回声的“残基”中。