Interpreting pulse-shape effects in pump-probe spectroscopies

Interpreting pulse-shape effects in pump-probe spectroscopies

The effect of the pulse-shape on pump-probe spectroscopies is examined for the simplest model of noninteracting fermions on an infinite-dimensional hypercubic lattice. The probe-modified density of states follows the time evolution of the pump and displays narrowing and Floquet-like sidebands at th...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Condensed Matter Physics
Дата:2018
Автори: Shvaika, A.M., Matveev, O.P., Devereaux, T.P., Freericks, J.K.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2018
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157461
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Interpreting pulse-shape effects in pump-probe spectroscopies / A.M. Shvaika, O.P. Matveev, T.P. Devereaux, J.K. Freericks // Condensed Matter Physics. — 2018. — Т. 21, № 3. — С. 33707: 1–18. — Бібліогр.: 30 назв. — англ.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-157461
record_format dspace
spelling Shvaika, A.M.
Matveev, O.P.
Devereaux, T.P.
Freericks, J.K.
2019-06-20T03:40:42Z
2019-06-20T03:40:42Z
2018
Interpreting pulse-shape effects in pump-probe spectroscopies / A.M. Shvaika, O.P. Matveev, T.P. Devereaux, J.K. Freericks // Condensed Matter Physics. — 2018. — Т. 21, № 3. — С. 33707: 1–18. — Бібліогр.: 30 назв. — англ.
1607-324X
PACS: 78.47.J-, 79.60.-i, 78.30.-j, 71.10.Fd
DOI:10.5488/CMP.21.33707
arXiv:1808.04983
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157461
The effect of the pulse-shape on pump-probe spectroscopies is examined for the simplest model of noninteracting fermions on an infinite-dimensional hypercubic lattice. The probe-modified density of states follows the time evolution of the pump and displays narrowing and Floquet-like sidebands at the pump maximum, whereas the photoelectron spectra are also strongly affected by the nonequilibrium occupation of the single-particle states due to the excitation from the pump. The nonequilibrium Raman cross section is derived, and the nonresonant one in both the A1g and B1g symmetries contains a number of peaks at the pump maximum, which can be attributed to an interference effect or Brillouin scattering off the time variations of the stress tensor. Both the “measured” occupation of single-particle states and the ratio of Stokes to anti-Stokes peaks are strongly modified by the probe-pulse width, which must be included in the interpretation of experimental results.
Дослiджено вплив форми iмпульсу в експериментах з iмпульсами нагнiтання та вимiру для випадку найпростiшої моделi невзаємодiючих фермiонiв на безмежновимiрнiй гiперкубiчнiй ґратцi. Отримано, що модифiкована iмпульсом вимiру густина станiв слiдує часовiй еволюцiї iмпульсу нагнiтання. Коли iмпульс нагнiтання досягає максимуму, пiк на густинi станiв вужчає i з’являються додатковi Флоке-подiбнi боковi зони. Спектри фотоелектронної емiсiї також зазнають значних змiн внаслiдок нерiвноважного заповнення одночастинкових станiв пiд дiєю iмпульсу нагнiтання. Виведено формулу для розрахунку нерiвноважного перерiзу комбiнацiйного розсiяння свiтла та отримано, що нерiвноважна складова перерiзу розсiяння як для A1g, так i для B1g симетрiй має багатопiкову структуру, що може бути пояснено ефектами iнтерференцiї чи брiллюенового розсiяння на часових змiнах оператора тензора напружень. Отримано, що i “вимiряне” заповнення одночастинкових станiв, i вiдношення iнтенсивностi стоксових до антистоксових пiкiв сильно залежать вiд ширини пробного iмпульсу, що необхiдно враховувати при аналiзi результатiв експериментiв.
It is our pleasure to dedicate this paper to the 80th birthday of Professor I.V. Stasyuk, a prominent scientist and lecturer, who has made valuable contributions in many fields of quantum statistical physics and solid state theory and taught one of us (A.M.S.) the enjoyment of the Green’s functions [30]. This work was supported by the Department of Energy, Office of Basic Energy Sciences, Division of Materials Sciences and Engineering under Contract Nos. DE-AC02-76SF00515 (Stanford/SIMES) and DE-FG02-08ER46542 (Georgetown). J.K.F. was also supported by the McDevitt bequest at Georgetown.
en
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
Condensed Matter Physics
Interpreting pulse-shape effects in pump-probe spectroscopies
Iнтерпретацiя впливу форми iмпульсiв у спектроскопiї нагнiтання-вимiр
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Interpreting pulse-shape effects in pump-probe spectroscopies
spellingShingle Interpreting pulse-shape effects in pump-probe spectroscopies
Shvaika, A.M.
Matveev, O.P.
Devereaux, T.P.
Freericks, J.K.
title_short Interpreting pulse-shape effects in pump-probe spectroscopies
title_full Interpreting pulse-shape effects in pump-probe spectroscopies
title_fullStr Interpreting pulse-shape effects in pump-probe spectroscopies
title_full_unstemmed Interpreting pulse-shape effects in pump-probe spectroscopies
title_sort interpreting pulse-shape effects in pump-probe spectroscopies
author Shvaika, A.M.
Matveev, O.P.
Devereaux, T.P.
Freericks, J.K.
author_facet Shvaika, A.M.
Matveev, O.P.
Devereaux, T.P.
Freericks, J.K.
publishDate 2018
language English
container_title Condensed Matter Physics
publisher Інститут фізики конденсованих систем НАН України
format Article
title_alt Iнтерпретацiя впливу форми iмпульсiв у спектроскопiї нагнiтання-вимiр
description The effect of the pulse-shape on pump-probe spectroscopies is examined for the simplest model of noninteracting fermions on an infinite-dimensional hypercubic lattice. The probe-modified density of states follows the time evolution of the pump and displays narrowing and Floquet-like sidebands at the pump maximum, whereas the photoelectron spectra are also strongly affected by the nonequilibrium occupation of the single-particle states due to the excitation from the pump. The nonequilibrium Raman cross section is derived, and the nonresonant one in both the A1g and B1g symmetries contains a number of peaks at the pump maximum, which can be attributed to an interference effect or Brillouin scattering off the time variations of the stress tensor. Both the “measured” occupation of single-particle states and the ratio of Stokes to anti-Stokes peaks are strongly modified by the probe-pulse width, which must be included in the interpretation of experimental results. Дослiджено вплив форми iмпульсу в експериментах з iмпульсами нагнiтання та вимiру для випадку найпростiшої моделi невзаємодiючих фермiонiв на безмежновимiрнiй гiперкубiчнiй ґратцi. Отримано, що модифiкована iмпульсом вимiру густина станiв слiдує часовiй еволюцiї iмпульсу нагнiтання. Коли iмпульс нагнiтання досягає максимуму, пiк на густинi станiв вужчає i з’являються додатковi Флоке-подiбнi боковi зони. Спектри фотоелектронної емiсiї також зазнають значних змiн внаслiдок нерiвноважного заповнення одночастинкових станiв пiд дiєю iмпульсу нагнiтання. Виведено формулу для розрахунку нерiвноважного перерiзу комбiнацiйного розсiяння свiтла та отримано, що нерiвноважна складова перерiзу розсiяння як для A1g, так i для B1g симетрiй має багатопiкову структуру, що може бути пояснено ефектами iнтерференцiї чи брiллюенового розсiяння на часових змiнах оператора тензора напружень. Отримано, що i “вимiряне” заповнення одночастинкових станiв, i вiдношення iнтенсивностi стоксових до антистоксових пiкiв сильно залежать вiд ширини пробного iмпульсу, що необхiдно враховувати при аналiзi результатiв експериментiв.
issn 1607-324X
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157461
citation_txt Interpreting pulse-shape effects in pump-probe spectroscopies / A.M. Shvaika, O.P. Matveev, T.P. Devereaux, J.K. Freericks // Condensed Matter Physics. — 2018. — Т. 21, № 3. — С. 33707: 1–18. — Бібліогр.: 30 назв. — англ.
work_keys_str_mv AT shvaikaam interpretingpulseshapeeffectsinpumpprobespectroscopies
AT matveevop interpretingpulseshapeeffectsinpumpprobespectroscopies
AT devereauxtp interpretingpulseshapeeffectsinpumpprobespectroscopies
AT freericksjk interpretingpulseshapeeffectsinpumpprobespectroscopies
AT shvaikaam interpretaciâvplivuformiimpulʹsivuspektroskopiínagnitannâvimir
AT matveevop interpretaciâvplivuformiimpulʹsivuspektroskopiínagnitannâvimir
AT devereauxtp interpretaciâvplivuformiimpulʹsivuspektroskopiínagnitannâvimir
AT freericksjk interpretaciâvplivuformiimpulʹsivuspektroskopiínagnitannâvimir
first_indexed 2025-12-07T17:54:22Z
last_indexed 2025-12-07T17:54:22Z
_version_ 1850873020755738624

Схожі ресурси