激光脉冲对于强关联电子系统中电荷及自旋有序行为的调制效应

Recently, the study of non-equilibrium phenomena in correlated quantum systems is an very active field with drastic progress in both theoretical and experimental side. In equilibrium, macroscopic quantum phenomena such as high-temperature superconductivity, charge and spin-ordering behavior arise from a delicate balance of different interactions among electrons, phonons and spins on the nano-scale. If such a system is driven out of equilibrium, we can expect richer physics. In this project, we are going to study the nonequilibrium phenomena in correlated electronic system from the following aspects, (1) Based on the extended Hubbard model(including nearest neighbor Coulomb interaction), we are going to study the phase transition to charge density wave phase driven by both Coulomb interaction and laser pulse. (2) Based on the Holstein-Hubbard model, we are going to study the role of electron-electron correlation, electron-phonon coupling and phonon in the formation of charge density wave.

关联电子系统的中的非平衡现象的研究成为凝聚态物理中一个重要的研究方向。平衡态时所观察到的宏观量子现象通常都是由于系统中各种自由度相互竞争所引起的。例如高温超导，电荷密度波，自旋密度波等是由于系统中电子，声子，轨道及自旋等多个自由度之间的相互竞争而引起的一个比较脆弱的稳态。如果加入激光脉冲来扰动该系统，可以预期的是，我们将观察到更多新奇的物理现象。在本项目中，我们将从以下几个角度来研究关联电子系统中电荷及自旋有序行为对外加激光脉冲的响应行为以及探索该系统从可能存在的准稳态， (1) 在扩展哈伯德模型中(包含最近邻格点上电子间的库伦相互作用)，我们将研究激光脉冲对电荷密度波形成的影响，以及系统有效温度的变化行为。(2) 考虑holstein哈伯德模型，利用电荷关联，电声子耦合，声子项对于激光脉冲的响应时间尺度不一样，来研究这几种要素对于电荷密度波形成的贡献。

低维电子系统，特别是低维强关联电子系统，中的非平衡动力学过程是一个比较热门的研究课题。这类问题的其中两类实验对应为，一、冷原子系统中参数的跳变引起的非平衡动力学演化过程；二、低维固体材料在受到外加激光的驱动下的非平衡过程，这类外加激光可以是持续照射的，也可以是一个波包形式。在这类系统中，我们做了以下几个方面的研究，.一、动力学平均场理论中杂质求解器的开发研究工作。.二、处于磁场中的低维系统中在外加激光的影响下，霍夫斯塔特蝴蝶效应的非平衡变化研究。.三、低维系统中电荷密度波有序以及自旋有序行为在非平衡态是的动力学行为。.四、低维系统中激光对电荷公度-非公度电荷密度波相变的非平衡调制作用。.我们的研究增强了人们对于低维系统中的电子动力学行为的理解，以及对未来的实验实现提供了很多理论上的借鉴。