Control de la fase electrónica de una manganita por medio de la excitación vibratoria selectiva por modo

Área de la Ciencia:

• Física de la materia condensada Física de la materia condensada
• Ciencia ultrarrápida Ciencia ultrarrápida.
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.

Sus antecedentes:

• El control de las fases de los materiales a través de los modos de vibración es un objetivo de larga data en la ciencia ultra rápida.
• Los sólidos de electrones fuertemente correlacionados exhiben cambios significativos en las propiedades con sutiles distorsiones estructurales.
• La excitación vibratoria selectiva ofrece una vía potencial para dirigir las transiciones de fase y estudiar la dinámica del estado fundamental.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar el control de fase ultrarrápido en una manganita magnetorresistiva mediante la manipulación coherente de un modo específico de fonón.
• Para investigar el mecanismo subyacente de las transiciones de fase impulsadas por vibración.
• Explorar las aplicaciones potenciales del control de fase mediado por fonones en sólidos complejos.

Principales métodos:

• Excitación directa de un modo de fonón de 71 meV (17 THz) en una manganita magnetorresistiva.
• Medición de los cambios de resistividad después de la excitación de fonones.
• Análisis del mecanismo de transición, distinguiéndolo de los efectos del portador caliente.

Principales resultados:

• Se observó una caída ultra rápida de cinco órdenes de magnitud en la resistividad.
• Logró una transición de no equilibrio de una fase aislante a una fase metálica.
• Atribuyó el colapso de la brecha de banda a una distorsión de Mn-O de gran amplitud, no a la inyección de soporte caliente.

Conclusiones:

• La manipulación coherente de los fonones metal-oxígeno puede conducir a transiciones de fase electrónica ultrarrápidas.
• El mecanismo observado implica la perturbación del factor de tolerancia de la perovskita, que influye en el ancho de banda electrónico.
• Este enfoque es prometedor para controlar las propiedades de otros materiales complejos, incluidos los superconductores.