Role of polarization-photon coupling in ultrafast terahertz excitation of ferroelectrics
Role of polarization-photon coupling in ultrafast terahertz excitation of ferroelectrics
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偏振光子耦合在铁电体超快太赫兹激发中的作用
DOI：
10.1103/physrevb.106.l140302
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发表时间：
2022
影响因子：
3.7
通讯作者：
Hu, Jia-Mian
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhuang, Shihao;Hu, Jia-Mian
我们研究的作用极化光子耦合（具体而言，极化振荡诱导的辐射电场）的铁电薄膜的超快太赫兹电场脉冲的激发。解析公式的发展预测的频率和弛豫时间的三维软模声子（本征极化振荡）调制的辐射电场和外延应变。超快太赫兹脉冲驱动的激发谐波极化振荡的应变单畴铁电薄膜，然后使用一个动态相场模型，考虑耦合的应变-极化-光子动力学模拟。从这样的数值模拟中提取的频率和弛豫时间同意与分析预测。在相对较薄的薄膜中，预测辐射电场略微降低频率，但显著缩短弛豫时间。这些结果表明，在理解和预测铁电材料对太赫兹和更高频率的超快脉冲的响应时，考虑偏振光子耦合的必要性。
We investigate the role of polarization-photon coupling (specifically, the polarization-oscillation-induced radiation electric field) in the excitation of ferroelectric thin films by an ultrafast terahertz electric field pulse. Analytical formulas are developed to predict how the frequencies and relaxation time of three-dimensional soft mode phonons (intrinsic polarization oscillation) are modulated by the radiation electric field and epitaxial strain. Ultrafast terahertz-pulse-driven excitation of harmonic polarization oscillation in strained single-domain ferroelectric thin film is then simulated using a dynamical phase-field model that considers the coupled strain-polarization-photon dynamics. The frequencies and relaxation time extracted from such numerical simulations agree well with analytical predictions. In relatively thin films, it is predicted that the radiation electric field slightly reduces the frequencies but significantly shortens the relaxation time. These results demonstrate the necessity of considering polarization-photon coupling in understanding and predicting the response of ferroelectric materials to ultrafast pulses of terahertz and higher frequencies.
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DOI：
--
发表时间：
2016-02
期刊：
arXiv: Materials Science
影响因子：
--
作者：
S. Grübel;Jeremy A. Johnson;P. Beaud;C. Dornes;A. Ferrer;V. Haborets;L. Huber;T. Huber;A. Kohutych;T. Kubacka;M. Kubli;S. Mariager;J. Rittmann;Jonathan I. Saari;Y. Vysochanskii;G. Ingold;S. Johnson
通讯作者：
S. Grübel;Jeremy A. Johnson;P. Beaud;C. Dornes;A. Ferrer;V. Haborets;L. Huber;T. Huber;A. Kohutych;T. Kubacka;M. Kubli;S. Mariager;J. Rittmann;Jonathan I. Saari;Y. Vysochanskii;G. Ingold;S. Johnson
非局部非线性声学
影响因子：
19.6
作者：
M. Henstridge;M. Forst;Edward L. Rowe;M. Fechner;A. Cavalleri
通讯作者：
A. Cavalleri
影响因子：
4.4
作者：
Yong Yan;K. Nelson
通讯作者：
Yong Yan;K. Nelson
DOI：
--
发表时间：
1988
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Yong Yan;L. Cheng;K. Nelson
通讯作者：
Yong Yan;L. Cheng;K. Nelson
影响因子：
3.9
作者：
Chen, Long-Qing
通讯作者：
Chen, Long-Qing