Coherent order parameter oscillations in the ground state of the excitonic insulator Ta2NiSe5

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Daniel Werdehausen - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Universität Stuttgart, Carl Zeiss Jena GmbH (Autor:in)
  • Tomohiro Takayama - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Universität Stuttgart (Autor:in)
  • Marc Höppner - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, QuantumWise A/S (Autor:in)
  • Gelon Albrecht - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Universität Stuttgart (Autor:in)
  • Andreas W. Rost - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Universität Stuttgart, University of St Andrews (Autor:in)
  • Yangfan Lu - , The University of Tokyo (Autor:in)
  • Dirk Manske - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung (Autor:in)
  • Hidenori Takagi - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Universität Stuttgart, The University of Tokyo (Autor:in)
  • Stefan Kaiser - , Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Universität Stuttgart (Autor:in)

Abstract

The excitonic insulator is an intriguing electronic phase of condensed excitons. A prominent candidate is the small bandgap semiconductor Ta2NiSe5, in which excitons are believed to undergo a Bose-Einstein condensation-like transition. However, direct experimental evidence for the existence of a coherent condensate in this material is still missing. A direct fingerprint of such a state would be the observation of its collective modes, which are equivalent to the Higgs and Goldstone modes in superconductors. We report evidence for the existence of a coherent amplitude response in the excitonic insulator phase of Ta2NiSe5. Using nonlinear excitations with short laser pulses, we identify a phonon-coupled state of the condensate that can be understood as a novel amplitudemode. The condensate density contribution substantiates the picture of an electronically driven phase transition and characterizes the transient order parameter of the excitonic insulator as a function of temperature and excitation density.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummereaap8652
FachzeitschriftScience advances
Jahrgang4
Ausgabenummer3
PublikationsstatusVeröffentlicht - 23 März 2018
Peer-Review-StatusJa
Extern publiziertJa

Externe IDs

PubMed 29740599
ORCID /0000-0001-9862-2788/work/142255352

Schlagworte

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