利用超快电子衍射对强关联材料的超快动力学研究

the abundant phase diagram and unique characters of the strongly correlated materials derive from the exist of multiple degree of freedoms and their strong coupling. Figuring out the exact relation among these freedoms is the key to further understand of condense matter and development of new functional materials. This class of strongly correlated materials combining of multiple degree of freedoms is quite hard for conditional static probe because of the inseparable subsystems in space. The single freedom can not be well studied.In the presented program, ultrashort laser pulses are employed to eliminate some freedoms to realize a single freedoms in a transient unequilibruim state.Therefore, single freedoms or double freedoms living on different time scales can be studied finally.Two typical materials are properly selected in this program.The experiments will be implemented on two sets of ultrafast electron diffraction, which are capable of 100 fs time resolution and 0.2 microAngstrom spatial sensitivity.Any results of such studies will improve our understand of the strongly correlated materials and prompt their application.

强关联材料丰富的相图和独特的物性都源于晶格中多种有序性排列的存在以及相互作用，正确解释它们之间的相互关系对于凝聚态物理的发展和功能材料的开发具有极大的科学意义和实用价值。对于这种混合了多种有序性排列的强关联材料，传统静态研究方法的困难在于不能将其在空间上区分，无法研究单个子系统。本项目利用超短激光脉冲激发，在不同的时间尺度上破坏掉某些有序排列，从而在时域上将它们分离，实现单个有序排列的独立研究，同时还可以研究简单的二元子系统的相互作用。本项目将利用两套超快电子衍射系统在两种常见强关联材料上展开相关的超快实验研究，系统最好的时间分辨可到100fs，晶格结构变化解析能力达到0.2毫埃。本研究结果将有助于人们对这一类具有重要应用价值材料的进一步认识和利用。

强关联材料丰富的相图和独特的物性都源于晶格中多种有序性排列的存在以及相互作用，正确解释它们之间的相互关系对于凝聚态物理的发展和功能材料的开发具有极大的科学意义和实用价值。对于这种混合了多种有序性排列的强关联材料，传统静态研究方法的困难在于不能将其在空间上区分，无法研究单个子系统。本项目利用超短激光脉冲激发，在不同的时间尺度上破坏掉某些有序排列，从而在时域上将它们分离，实现单个有序排列的独立研究，同时还可以研究简单的二元子系统的相互作用。本项目利用两套超快电子衍射系统在两种常见强关联材料上展开相关的超快实验研究，实现了最高时间分辨约100fs，晶格结构变化解析能力达到了0.2 毫埃。本研究结果将有助于对这一类具有重要应用价值材料的进一步认识和应用。本项目还对这些装置进行了优化升级和方法发展，研究了泵浦激光产生瞬态电场对衍射图样的影响以及演化过程；发展了对该电场的超快成像诊断方法。.