非共振拉曼控制铁电极化

《Advanced Materials》：Nonresonant Raman Control of Ferroelectric Polarization

复杂多相材料中光诱导亚稳态集体相的研究新方法，通过低能量中红外脉冲非共振激发诱导锂辉石超快铁电相反转，利用飞秒拉曼散射和二阶谐波生成分析大振幅晶格运动，建立低能耗超快调控复杂能景观的新途径，经第一性原理计算验证。

　　

摘要

最近，在寻找具有复杂多相结构的材料方面取得了重要进展，这些材料能够形成光诱导的亚稳态集体现象，并展现出独特的功能特性。在迄今为止的大多数情况下，所需的相态是通过利用介电函数的虚部与光发生相互作用来实现的，具体方法是通过带隙以上的激发或共振模式激发来实现的。虽然实验观察到了非共振拉曼激发下的相干模式，并将其用于动态材料控制，但由此产生的原子位移仅限于微扰级别。本文通过使用能量远低于带隙的非共振超短脉冲克服了这一限制。利用中红外脉冲，可以在铌酸锂中诱导出铁电反转现象，并通过飞秒受激拉曼散射和二次谐波生成技术来表征这种大振幅的模式位移。这种方法通过第一性原理计算得到了验证，为合成具有独特功能特性的隐藏相态提供了一种新方法，同时能够在较低的能量消耗和超快速度下操控复杂的能量结构。

图形摘要

使用中红外脉冲进行非共振拉曼激发可以在铌酸锂中诱导出大振幅的晶格运动和超快的铁电反转现象。一系列光谱技术揭示了其背后的物理机制，为在超快时间尺度上重塑复杂的能量结构并合成具有独特功能特性的隐藏材料相态提供了一条低能耗的途径。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。