Spettroskopija High-armonika Tiżblokka Struttura Elettronika Ta 'Superkondutturi ta' Vultaġġ Għoli

Pressjoni għolja ħolqot ħafna stati ġodda ta 'materja għal materja kondensata, li tiżvela fenomeni fiżiċi u kimiċi ġodda eċċitanti. Fosthom, l-iskoperta ta 'superkonduttività qrib it-temperatura tal-kamra (Tc ＞ 200 K) f'idruri ta' pressjoni għolja bħal H3S u LaH10 ġibdet interess u attenzjoni kbira.
Minkejja ż-żieda fit-temperatura ta 'transizzjoni superkondutturi f'superkondutturi ta' pressjoni għolja, l-istruttura elettronika u l-imġieba dinamika ultraveloċi fi stati quantum ta 'pressjoni għolja għadhom mhux magħrufa minħabba n-nuqqas ta' sondi effettivi, u l-mekkaniżmu tas-superkonduttività tagħhom jibqa 'mistoqsija miftuħa.
Ġenerazzjoni armonika ogħla (HHG) hija l-proċess ta 'konverżjoni ta' lejżer inċidentali f'radjazzjoni koerenti qawwija f'diversi drabi l-frekwenza tal-lejżer. Bħala rappreżentant tipiku tal-ottika mhux lineari, HHG fis-solidi joriġina mis-sewqan mhux lineari ta 'elettroni intra- u interband mill-interazzjoni tal-laser-materja b'kamp qawwi. Bħala riżultat, l-ispettri HHG naturalment fihom marki tas-swaba 'tal-proprjetajiet atomiċi u elettroniċi fil-materjal. Billi juża tali proċessi dinamiċi mhux lineari u mhux perturbattivi, wieħed ikun jista 'jitħares lejn il-proprjetajiet interni tal-materjali.
Riċentement, il-grupp tar-riċerkatur Sheng Meng fl-Istitut tal-Fiżika, Akkademja Ċiniża tax-Xjenzi/Ċentru Nazzjonali ta 'Riċerka għall-Fiżika tal-Materja Kondensata, Beijing, investiga d-dinamika HHG ultraveloċi fis-superkonduttur ta' pressjoni għolja H3S bl-għajnuna ta 'l-ewwel prinċipji li fihom iż-żmien teorija funzjonali tad-densità bl-użu tal-metodu u softwer tad-dinamika molekulari tad-densità-funzjonali tad-densità li fihom iż-żmien mhux adiabatiku żviluppat mill-grupp (TDAP). Jinstab li HHG f'superkondutturi bi pressjoni għolja għandu dipendenza qawwija fuq wavelength kif ukoll anisotropija (Fig. 1), li jindika li l-proċess HHG jiddependi ħafna fuq l-istruttura elettronika. L-analiżi tal-frekwenza tal-ħin ta 'HHG tiddetermina l-mekkaniżmu kinetiku tat-tifrix fil-medda ta' armoniċi ta 'ordni baxx. Fuq din il-bażi, bl-użu spettri HHG, huma rikostruw l-istruttura ta 'dispersjoni tal-faxxa tal-enerġija ħdejn il-wiċċ Fermi (Fig. 2). Barra minn hekk, instab li hemm modulazzjoni qawwija tal-ispettru HHG minn fononi koerenti, li jindika s-sensittività tal-proċess HHG għall-akkoppjar elettroakustiku. Bl-użu ta 'l-ispettru HHG modulat minn fononi koerenti, huma komplew rikostruw il-qawwa elementali tal-matriċi ta' akkoppjar elettroakustiku ħdejn il-wiċċ Fermi (Fig. 3). Dan l-istudju juri li l-interazzjonijiet ta 'ħafna ġisem (igganċjar elettroakustiku) fil-materjali għandhom effett sinifikanti fuq l-imġiba ta' elettroni ħdejn il-livell ta 'enerġija Fermi. Riżultati bħal dawn jappoġġjaw il-mekkaniżmu medjat minn fonon ta 'superkonduttività ta' vultaġġ għoli u jipprovdu approċċ ottiku kollu biex jissonda l-istruttura elettronika u l-akkoppjar elettroakustiku fi stati quantum ta 'vultaġġ għoli.
Ir-riżultati tar-riċerka relatati huma miġbura fil-qosor bħala "Spettroskopija armonika għolja ta 'stat solidu għall-istħarriġ ta' l-istruttura tal-faxxa kollha ottiċi ta 'spettroskopija armonika għolja ta' stat solidu għall-istħarriġ ta 'struttura ta' faxxa kollha ottika ta 'stati quantum bi pressjoni għolja" ġie ppubblikat fil-Proċedimenti tal- Akkademja Nazzjonali tax-Xjenzi tal-Istati Uniti tal-Amerika (PNAS). Shiqi Hu, sħabi postdottorat fl-Istitut tal-Fiżika, l-Akkademja Ċiniża tax-Xjenzi (IPS), kien l-ewwel awtur tax-xogħol, u Sheng Meng, riċerkatur fl-IPS, kien l-awtur korrispondenti. Involuti wkoll fix-xogħol kien hemm l-istudent PhD Daqiang Chen u l-istudent PhD Lanlin Du. Din ir-riċerka kienet appoġġjata mill-Programm Ewlenin ta 'Riċerka u Żvilupp tal-Ministeru tax-Xjenza u t-Teknoloġija, il-Fondazzjoni Nazzjonali tax-Xjenza Naturali taċ-Ċina u l-Proġett Pilota tal-Akkademja tax-Xjenzi Ċiniża.

Figura 1. Ġenerazzjoni armonika għolja fis-superkonduttur ta 'vultaġġ għoli H3S.

Figura 2. Rikostruzzjoni tal-istruttura tal-faxxa tal-enerġija f'H3S bl-użu ta' spettri armoniċi għoljin.

Figura 3. Rikostruzzjoni ta 'informazzjoni tal-akkoppjar elettroakustiku f'H3S bl-użu ta' spettri armoniċi għolja.