1. Численное исследование резонансного неупругого рассеяния рентгеновских лучей на кислородном К-крае в изолирующих купратах (arXiv)
Автор:Юкихиро Мацубаяси, Сумио Исихара
Аннотация: Мы исследуем резонансное неупругое рассеяние рентгеновских лучей (RIXS) на O K-крае в изолирующих купратах с помощью трех методов: кластерной теории возмущений (CPT), приближения Хартри — Фока (HFA) и метод точной диагонализации (ЭД). Мы рассматриваем трехзонную модель Хаббарда и показываем общую импульсную зависимость синглетного возбуждения Жанга — Райса (ZRS) и возбуждения с переносом заряда с помощью КПН в сочетании со схемой возмущения. Сравнение спектров RIXS, рассчитанных с помощью CPT и HFA, выявляет различные зависимости от импульса за счет изменения свойств верхней полосы Хаббарда и полосы ZRS. Эти выводы подтверждаются анализами спектров RIXS и динамического структурного фактора заряда с использованием метода ED.
2. Свидетельство управляемой светом запутанности с помощью резонансного неупругого рассеяния рентгеновских лучей с временным разрешением (arXiv)
Автор:Джордин Хейлз, Уткарш Баджпай, Тонгтонг Лю, Деница Р. Байкушева, Мингда Ли, Маттео Митрано, Яо Ван
Аннотация: Определение характеристик и контроль запутанности в квантовых материалах является важным шагом на пути к их функционализации в квантовых технологиях следующего поколения. Однако определение количественного показателя качества запутывания в материале и в термодинамическом пределе является сложной задачей как с теоретической, так и с экспериментальной точки зрения. В равновесии наличие запутанности может быть диагностировано путем извлечения свидетелей запутанности из спектроскопических наблюдений, и распространение этого подхода на неравновесные состояния материи может привести к открытию новых динамических явлений. Здесь мы предлагаем систематический подход к количественной оценке зависящей от времени квантовой информации Фишера и глубины запутанности переходных состояний квантовых материалов с помощью резонансного неупругого рентгеновского рассеяния с временным разрешением, недавно разработанного метода накачки-зонда для твердотельных материалов. Используя в качестве примера расширенную модель Хаббарда с заполнением на четверть, мы оцениваем эффективность этого метода и предсказываем усиленную светом квантовую запутанность при низком импульсе из-за близости к фазовой границе. Наша работа закладывает основу для экспериментального наблюдения и контроля запутанности в управляемых светом квантовых материалах с помощью сверхбыстрых спектроскопических измерений в твердом состоянии.
3. Исследование магнитных орбиталей и кривизны Берри с круговым дихроизмом в резонансном неупругом рассеянии рентгеновских лучей (arXiv)
Автор:Михаэль Шюлер, Торстен Шмитт, Филипп Вернер
Аннотация: Резонансное неупругое рассеяние рентгеновских лучей (RIXS) может исследовать локализованные возбуждения на отдельных атомах в материалах, включая переходы частица-дырка из валентной зоны в зону проводимости. Эти переходы определяются фундаментальными свойствами соответствующих блоховских волновых функций, включая орбитальные и магнитные степени свободы, а также квантово-геометрическими свойствами, такими как кривизна Берри. В частности, орбитальный угловой момент (ОУМ), тесно связанный с кривизной Берри, может проявлять нетривиальную зависимость от импульса. Мы демонстрируем, как информация о таких текстурах OAM может быть извлечена из кругового дихроизма в RIXS. На основе точного моделирования с учетом основных принципов ключевого ингредиента — взаимодействия света и вещества — мы моделируем дихроичные спектры RIXS для прототипа дихалькогенида переходного металла MoSe2 и двумерного топологического изолятора 1T'-MoS2. Руководствуясь интуитивной картиной правил оптического отбора, мы обсудим, как ОУМ, зависящий от импульса, проявляется в дихроичном сигнале RIXS, если управлять передачей импульса. Наши расчеты выполнены для типичных экспериментальных геометрий и режимов параметров и демонстрируют возможность наблюдения предсказанного кругового дихроизма в предстоящих экспериментах.
