Noise correlations in time- and angle-resolved photoemission spectroscopy
Noise correlations in time- and angle-resolved photoemission spectroscopy
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时间和角度分辨光电子能谱中的噪声相关性
DOI：
10.1103/physrevb.99.241111
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发表时间：
2019
影响因子：
3.7
通讯作者：
Martin Eckstein
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Christopher Stahl;Martin Eckstein
在时间分辨光发射实验中，单个超短脉冲可以从固体发射多个电子。我们从理论上证明了出射电子动量之间的相关性如何与固体中时间相关的两粒子相关性相关。这可以扩展时间和角度分辨光电子能谱的范围，以探测没有长程有序的系统中的超导和电荷密度涨落，并揭示其与电子能隙无关的动力学，从而不受能量时间不确定性的限制。该提议通过 BCS 模型中的超导性进行了说明。脉冲扰动可以消除超快时间尺度上的间隙，而非平衡配对相关性则持续更长时间，即使考虑到超出平均场理论的电子-电子散射。因此，库珀对的移相和热化到正常状态之间存在明显的区别。虽然间隙的测量对这种配对相关性是盲目的，但它们可以通过光电发射中的角度相关性来揭示。
In time-resolved photoemission experiments, more than one electron can be emitted from the solid by a single ultrashort pulse. We theoretically demonstrate how correlations between the momenta of outgoing electrons relate to time-dependent two-particle correlations in the solid. This can extend the scope of time- and angle-resolved photoemission spectroscopy to probe superconducting and charge density fluctuations in systems without long-range order, and to reveal their dynamics independent of the electronic gap and thus unrestricted by the energy-time uncertainty. The proposal is illustrated for superconductivity in a BCS model. An impulsive perturbation can quench the gap on ultrafast timescales, while nonequilibrium pairing correlations persist much longer, even when electron-electron scattering beyond mean-field theory is taken into account. There is thus a clear distinction between a dephasing of the Cooper pairs and the thermalization into the normal state. While a measurement of the gap would be blind to such pairing correlations, they can be revealed by the angular correlations in photoemission.
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