A alta pressão revelou uma física surpreendente e criou novos estados na matéria condensada. Exemplos interessantes incluem supercondutividade próxima à temperatura ambiente (T_c> 200 K) em hidretos de alta pressão como H₃ S e LaH₁₀ .



Embora a temperatura de transição supercondutora de supercondutores de alta pressão esteja aumentando constantemente, o mecanismo de supercondutividade a pressões tão altas permanece uma questão em aberto. Falta conhecimento das propriedades e da dinâmica ultrarrápida de elétrons e quasipartículas em estados quânticos de alta pressão.

A geração de alto harmônico (HHG) é a conversão ascendente da luz do laser em radiação transportada em múltiplos da frequência do laser. O HHG em sólidos origina-se da condução não linear de elétrons dentro e entre bandas eletrônicas por fortes interações luz-matéria de campo. Portanto, a espectroscopia HHG contém naturalmente impressões digitais de propriedades atômicas e eletrônicas intrínsecas dos materiais. Há muito entusiasmo em aprender sobre as propriedades dos materiais por meio dessa interação laser-matéria não linear e não perturbativa.

Usando simulações da teoria do funcional da densidade dependente do tempo dos primeiros princípios de última geração, o grupo do Prof. Meng Sheng do Instituto de Física da Academia Chinesa de Ciências estudou a dinâmica ultrarrápida de HHG no supercondutor de alta pressão H₃ S.

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Os pesquisadores descobriram que o HHG em supercondutores de alta pressão é fortemente dependente das estruturas eletrônicas e do acoplamento elétron-fônon (EPC). O estudo, intitulado "Espectroscopia de alta harmônica de estado sólido para sondagem de estrutura de banda totalmente óptica de estados quânticos de alta pressão", foi publicado no PNAS. .

Usando espectroscopia HHG, eles recuperaram a dispersão da banda e o EPC, e revelaram a influência significativa do EPC de muitos corpos no comportamento dos elétrons perto do nível de Fermi.

Seus resultados apoiam o mecanismo mediado por fônons baseado no EPC de supercondutividade de alta pressão, fornecendo uma abordagem totalmente óptica para sondar a dispersão de banda e EPC de estados quânticos de alta pressão.

Mais informações: Shi-Qi Hu et al, Espectroscopia de alta harmônica de estado sólido para sondagem de estrutura de banda totalmente óptica de estados quânticos de alta pressão, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI:10.1073/pnas.2316775121
Informações do diário: Anais da Academia Nacional de Ciências

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