В последние годы физики и инженеры-электронщики пытались разработать стратегии управления или создания квантовых состояний материи в различных материалах. Такие стратегии в конечном итоге могут оказаться полезными для разработки новых технологических устройств.
Исследователи из Токийского университета и UMR 7162 CNRS Universitè Paris недавно представили новый подход для достижения сверхбыстрого переключения материалов в изолирующее метастабильное состояние. Их стратегия, представленная в статье, опубликованной в Nature Physics, основана на прямом возбуждении амплитудной моды волны зарядовой плотности посредством приложения интенсивного терагерцового импульса.
«Наш основной интерес состоит в том, чтобы управлять квантовыми состояниями материи с помощью света сверхбыстрым способом, избегая эффекта нагрева». Рио Шимано, один из исследователей, проводивших исследование, сообщил Phys.org. «В коррелированных электронных материалах несколько квантовых фаз, включая сверхпроводимость, волны плотности и магнитные порядки, появляются рядом друг с другом на их фазовой диаграмме. Мы исследуем потенциал света как ручки настройки для этих квантовых фаз».
«В основе нашего исследования стоял вопрос: можем ли мы ожидать фазового перехода, когда мы управляем параметром порядка с достаточно большой амплитудой?» — сказал Шимано. «Фазовый переход посредством такого прямого управления параметром порядка является принципиально новым и интригующим».
В рамках своего недавнего исследования Шимано и его коллеги специально исследовали 3R-TaSe 2 , двумерный (2D) материал, в котором порядок волны зарядовой плотности (ВЗП) и сверхпроводимость проявляются при низких температурах. В своих экспериментах они пытались напрямую управлять параметром порядка ВЗП, не вводя избыточную энергию в систему, возбуждая так называемую амплитудную моду, который существует в ТГц диапазоне частот.
«Мы применили довольно недавно разработанную технику генерации интенсивных терагерцовых импульсов и терагерцовую спектроскопию с временным разрешением», — сказал Шимано. «Во-первых, нам удалось запустить режим амплитуды ВЗП посредством процесса двухфотонного возбуждения облучаемого ТГц импульса. Затем мы контролировали сверхбыструю динамику электронного состояния с субпикосекундным временным разрешением, используя зондирующий ТГц импульс, который является чувствительным. на реакцию носителей заряда».
Источник — 1nsk.ru.