Ultrafast photoinduced insulator-metal transition in epitaxial samarium nickelate thin films investigated by time-resolved terahertz spectroscopy
Notice bibliographique
Résumé
We investigate the ultrafast dynamic behavior of photoinduced insulator-metal phase transition in an epitaxially grown $\mathrm{SmNi}{\mathrm{O}}_{3}$ thin film by using time-resolved terahertz (THz) spectroscopy at different excitation fluences. It is found that the relaxation of the photoexcited carriers is characterized by two components with different time scales: (i) an ultrafast one with time constant varying between 0.3 ps (at 4.4 $\mathrm{mJ}\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{c}{\mathrm{m}}^{\ensuremath{-}2}$) and 0.35 ps (at 0.88 $\mathrm{mJ}\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{c}{\mathrm{m}}^{\ensuremath{-}2}$) and (ii) a slow one with a time constant varying between 1.7 ps (at 2 $\mathrm{mJ}\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{c}{\mathrm{m}}^{\ensuremath{-}2}$) and 4.7 ps (at 0.88 $\mathrm{mJ}\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{c}{\mathrm{m}}^{\ensuremath{-}2}$). These relaxation times could be primarily attributed to the coexistence of conducting and insulating charge-ordering domains. The observed behavior of the transient THz conductivity of $\mathrm{SmNi}{\mathrm{O}}_{3}$ thin film is well fitted by the Drude-Smith model, revealing that insulating domains emerge between the metallic domains, which in turn increase the carrier confinement during the relaxation process. Furthermore, the ultrafast dynamic behavior at different temperatures suggests that the insulating gap shrinks gradually between the Ni $3d$ and O $2p$ states as the temperature applied to the film increases. Our experimental findings pave the way to scientific opportunities and to technological applications of epitaxially grown $\mathrm{SmNi}{\mathrm{O}}_{3}$ thin film such as ultrafast optical switching and modulation devices.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».