Repozitorij Univerze v Novi Gorici

Izpis gradiva
A+ | A- | Pomoč | SLO | ENG

Naslov:ULTRAFAST ELECTRON DYNAMICS IN CORRELATED SYSTEMS PROBED BY TIME-RESOLVED PHOTOEMISSION SPECTROSCOPY
Avtorji:ID Saha, Tanusree, University of Nova Gorica (Avtor)
ID De Ninno, Giovanni, University of Nova Gorica (Mentor) Več o mentorju... Novo okno
Datoteke:.pdf PhD_Thesis_Tanusree_Saha.pdf (13,34 MB)
MD5: 97CC7EC454E642D312CE441069A9EC9B
 
Jezik:Angleški jezik
Vrsta gradiva:Doktorsko delo/naloga
Tipologija:2.08 - Doktorska disertacija
Organizacija:FPŠ - Fakulteta za podiplomski študij
Opis:Complex systems in condensed matter are characterized by strong coupling between different degrees of freedom constituting a solid. In materials described by many-body physics, these interactions may lead to the formation of new ground states such as excitonic insulators, Mott insulators, and charge and spin density waves. However, the inherent complexity in such materials poses a challenge to identifying the dominant interactions governing these phases using equilibrium studies. Owing to the distinct timescales associated with the elementary interactions, such complexities can be readily addressed in the non-equilibrium regime. Additionally, these materials might also show the emergence of new, metastable “hidden“ phases under non-equilibrium. The thesis investigates the ultrafast timescales of fundamental interactions in candidate systems by employing time-and angle-resolved photoemission spectroscopy in the femtosecond time domain. In the (supposed) excitonic insulator model system Ta2NiSe5, the timescale of band gap closure and the dependence of rise time (of the photoemission signal) on the photoexcitation strength point to a predominantly electronic origin of the band gap at the Fermi level. The charge density wave (CDW) - Mott insulator 1T-TaS2 undergoes photoinduced phase transition to two different phases. The initial one is a transient phase which resembles the systems’s high temperature equilibrium phase, followed by a long-lived “hidden“ phase with a different CDW amplitude and is primarily driven by the CDW lattice order. For the spin density wave system CaFe2As2 where multiple bands contribute in the formation of Fermi surfaces, selective photoexcitation was used to disentangle the role played by different electron orbitals. By varying the polarization of photoexcitation pulses, it is observed that dxz/dyz orbitals primarily contribute to the magnetic ordering while the dxy orbitals have dominant role in the structural order. The findings of the present study provide deeper perspectives on the underlying interactions in complex ground phases of matter, therefore, initiating further experimental and theoretical studies on such materials.
Ključne besede:complex systems, charge density wave, excitonic insulator, metastable phase, Mott insulator, non-equilibrium, spin density wave, timescales, time- and angle-resolved photoemission, ultrafast dynamics
Status publikacije:Objavljeno
Kraj izida:University of Nova Gorica
Leto izida:2023
PID:20.500.12556/RUNG-8233 Novo okno
COBISS.SI-ID:154203395 Novo okno
NUK URN:URN:SI:UNG:REP:3ORD7CQH
Datum objave v RUNG:01.06.2023
Število ogledov:3109
Število prenosov:41
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
SAHA, Tanusree, 2023, ULTRAFAST ELECTRON DYNAMICS IN CORRELATED SYSTEMS PROBED BY TIME-RESOLVED PHOTOEMISSION SPECTROSCOPY [na spletu]. Doktorska disertacija. University of Nova Gorica. [Dostopano 8 april 2025]. Pridobljeno s: https://repozitorij.ung.si/IzpisGradiva.php?lang=slv&id=8233
Kopiraj citat
  
Skupna ocena:
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
(0 glasov)
Vaša ocena:Ocenjevanje je dovoljeno samo prijavljenim uporabnikom.
Objavi na:Bookmark and Share


Postavite miškin kazalec na naslov za izpis povzetka. Klik na naslov izpiše podrobnosti ali sproži prenos.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Naslov:PREUČEVANJE ULTRA HITRE DINAMIKE ELEKTRONOV V KORELIRANIH SISTEMIH S POMOČJO ČASOVNO LOČLJIVE FOTOEMISIJE
Opis:Za kompleksne sisteme v kondenzirani snovi je značilna močna sklopitev med različnimi prostostnimi stopnjami, ki to snov tvorijo. V materialih, ki jih opisuje fizika več teles, lahko takšne interakcije vodijo v nastanek novih osnovnih stanj, kot so ekscitonski in Mottovi izolatorji ter valovi gostote naboja in spina. Zaradi zapletene narave takšnih sistemov lahko z ravnovesnimi študijami le stežka prepoznamo prevladujoče interakcije v omenjenih fazah. Po drugi strani pa lahko zaradi prisotnosti različnih karakterističnih časovnih skal kompleksne materiale lažje obravnavamo z nerovnovesnimi tehnikami. Poleg tega lahko v neravnovesju v omenjenih materialih pride do pojava novih, metastabilnih t.i. skritih stanj. V disertaciji smo raziskali ultra hitre časovne skale osnovnih interakcij v omenjenih sistemih z uporabo femtosekundne kotno ločljive fotoemisijske spektroskopije. V (domnevnem) ekscitonskem izolatorju Ta2NiSe5 karakteristični čas, v katerem se zapre energijska vrzel, ter odvisnost karakteristi čnega časa dviga fotoemisijskega signala od jakosti svetlobnega vzbujanja kažeta na to, da je energijska vrzel v omenjenem materialu elektronskega izvora. V Mottovem izolatorju 1T-TaS2, v katerem so prisotni valovi gostote naboja (ang. charge density wave - CDW) pride pri fotovzbujanju do prehoda v različne neravnovesne faze in sicer najprej v neravnovesno stanje, ki je podobno visoko temperaturnem ravnovesnem stanju in nato v dolgoživo “skrito“ stanje z manjšo CDW amplitudo, pričemer je gonilna sila teh prehodov kristalni red CDW. V vzorcih CaFe2As2, za katere so značilni valovi gostote spina in kjer več energijskih pasov prispeva k nastanku Fermijeve površine, smo s selektivnim fotovzbujanjem ugotavljali kakšna je vloga različnih orbital. S spreminjanjem polarizacije vzbujevalnih sunkov smo opazili, da dxz/dyz orbitale primarno prispevajo k magnetnemu urejanju, medtem ko imajo dxy orbitale glavno vlogo v strukturnem redu. Ugotovitve te študije ponujajo nov vpogled v temeljne interakcije v kompleksnih materialih in predstavljajo osnovo za nadaljnje eksperimentalne in teoretične raziskave.
Ključne besede:kompleksni sistemi, val gostote naboja, ekscitonski izolator, metastabilna faza, Mottov izolator, neravnovesje, val gostote spina, asovne skale, časovno in kotno ločljiva fotoemisija, ultrahitra dinamika


Nazaj