Una teoría cuántica describe cómo se forma un polarón en tiempo real
La formación de un polarón en experimentos de bombeo y sonda es un fenómeno inherentemente fuera del equilibrio. Este proceso se impulsa por la dinámica ultrarrápida y acoplada de electrones y fonones, y culmina cuando emerge un estado localizado de cuasipartícula. En este trabajo, presentamos una teoría cuántico-cinética, desarrollada desde primeros principios, que captura cómo evolucionan en tiempo real los grados de libertad electrónicos y de la red cristalina bajo un acoplamiento electrón-fonón.
El marco teórico se aplica al óxido de magnesio
Implementamos este marco teórico para investigar cómo se forma un polarón de manera ultrarrápida en el aislante polar prototípico MgO. Este enfoque nos permite determinar las escalas de tiempo características que rigen la localización del polarón. Además, logramos identificar la huella dinámica distintiva que deja este proceso.
Los resultados establecen criterios para experimentos
Nuestros resultados establecen criterios claros y accesibles experimentalmente para identificar cuándo se forma un polarón en ensayos de bombeo y sonda. Esto proporciona una herramienta fundamental para interpretar las señales temporales complejas que se obtienen en estos experimentos de física de attosegundos.
Por suerte, el polarón no tarda tanto en formarse como algunos renders en 3D, o nunca podríamos observarlo.
