部分典型量子材料中准粒子超快动力学的第一性原理研究
Abstract
准粒子作为对单粒子激发背后复杂多体现象的有效描述, 在理解量子材料的宏观性质中扮演着重要角色. 近年来, 结合超快激光技术与各类探测手段, 实现了对量子态及其动力学过程的高精度监测和操纵. 这不仅加深了对准粒子激发机制的理解, 还有助于驱动物质进入非平衡态, 从而揭示出新的物理现象, 促进新型功能材料的设计和应用开发. 基于实时演化含时密度泛函理论(rt-TDDFT)的计算方法, 可以超越线性响应理论的限制, 第一性地模拟强耦合准粒子在非平衡状态下的动力学响应, 揭示由强激光诱导的高度非线性现象及其物理机制, 为优化光电器件性能提供了重要的理论支持. 本文通过介绍基于rt-TDDFT的Ehrenfest动力学方法的理论基础和激光激发条件下多种准粒子演化的案例研究, 展示了超快激光在量子材料物性探索和操控中的巨大潜力, 同时凸显了动力学模拟在非平衡态及其时域性质研究方面的关键作用.
