High-performance time- and angle-resolved photoemission spectroscopy studies on quantum materials

通过飞秒激光激发固体材料，可利用材料中不同自由度的响应时间尺度研究多体相互作用、追踪超快相变过程、实现光诱导新物态或隐藏态等，是凝聚态物理研究的前沿和重要探索方向。时间分辨角分辨光电子能谱是近十多年发展起来的研究量子材料在飞秒激光激发后超快电子结构动力学的关键实验手段。本文回顾了基于非线性光学晶体和高阶倍频的时间分辨角分辨光电子能谱的基本原理和组成，以及利用其对量子材料的超快电子结构动力学进行的研究。主要包括四个方面的研究进展：（1）量子材料的非占据电子态探测；（2）光诱导的超快电子结构相变；（3）关联电子材料中电声相互作用强度确定；（4）光致新物态。最后，讨论了时间分辨角分辨光电子能谱未来可能的发展方向。