High Photocurrent in Gated Graphene-Silicon Hybrid Photodiodes
基于石墨烯/硅（G/Si）异质结的器件已经被证明是潜在地与半导体技术兼容的高响应度光电探测器。这样的G/Si肖特基结二极管通常与栅控G/二氧化硅（SiO $_2$）/Si区域并联，其中石墨烯接触。在这里，我们利用扫描光电流测量调查的空间分布，并解释在这些设备中的光电流产生的物理起源。我们观察到明显更高的光电流下的隔离区的石墨烯的SiO $_2$相邻的G/Si的肖特基结。在此之前需要一定的阈值电压（V $_T$），并且其起源类似于金属氧化物半导体场效应晶体管中的阈值电压。一个物理模型用来解释大的光电流下的SiO $_2$的反型层在Si中的形成。我们的研究结果有助于对石墨烯/半导体混合器件的基本理解，这反过来又有助于设计基于这种2D/3D异质结的高效光电子器件和系统。
2017-05-30 cond-mat.mes-hall
Deduction of Pure Spin Current from Spin Linear and Circular Photogalvanic Effect in Semiconductor Quantum Wells
通过求解半导体光学布洛赫方程，研究了具有结构反转非对称性的二维电子系统中的自旋光电流效应。结果表明，线偏振光可以在自旋分裂导带中注入纯自旋电流，而圆偏振光可以注入自旋相关的光电流.建立了圆偏振光斜入射时的光电流与线偏振光垂直入射时的纯自旋电流之间的显式关系，从而可以从实验测量的自旋光电流中推导出自旋电流的振幅。该方法为定量研究半导体中的自旋输运提供了一个自旋电流源。
2006-12-21 cond-mat.mes-hall
Magneto-Gyrotropic Photogalvanic Effects in Semiconductor Quantum Wells
我们表明，自由载流子（德鲁德）吸收的偏振和非偏振太赫兹辐射的量子阱（QW）结构中的平面内磁场的存在下，导致光电流。实验和理论分析表明，所观察到的光电流是自旋相关的，并与量子阱的回转性有关。基于量子阱中光激发和弛豫过程的不对称性，提出了量子阱中光电流效应的微观模型。在大多数的研究结构中，所观察到的磁致光电流是由非平衡载流子的自旋相关弛豫引起的。
2005-02-08 cond-mat.mes-hall
Quantum Interference Control of Photocurrents in Semiconductors by Nonlinear Optical Absorption Processes
我们报告实验证明量子干涉控制（QuIC）的基础上两个非线性光学吸收过程的半导体。我们使用两束频率为$ω$和$3ω/2$的光束入射到AlGaAs上，并测量由于2-和3-光子吸收过程之间的干涉引起的注入电流。我们分析了注入电流对入射场强度和相位的依赖关系。
2019-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Controlling Terahertz Spintronic Photocurrents in 2D-Semiconductor|Ferromagnet Heterostructures through a Functional Hybrid Interface
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）；Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心）；Max Planck Institute of Microstructure Physics（马克斯·普朗克微观结构物理研究所）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；A*STAR (Agency for Science, Technology and Research)（新加坡科技研究局）；Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Max-Born-Institute for Non-Linear optics（马克斯·玻恩非线性光学研究所）；Centre for quantum technologies（量子技术中心）
通过功能化混合界面调控二维半导体与铁磁体异质结构中的太赫兹自旋光电流，揭示界面混合化在高效超快光电流生成中的关键作用。
2026-03-02 cond-mat.mes-hall
Valley-Orbit Photocurrents in (111)-oriented Si-MOSFETs
我们证明了在多谷半导体中注入纯谷轨道电流，并提出了这种效应的理论。研究了室温下$n$掺杂（111）取向硅金属氧化物半导体场效应晶体管的光致输运特性。通过将圆偏振光照射在具有六个等效谷的精确取向的结构上，在每个谷内产生非零电子通量，其相互补偿并且不产生净电流。通过扰动谷通量之间的平衡，在这项工作中，通过应用线偏振辐射以及通过引入一个不等价的山谷方向紊乱，我们批准，纯谷电流可以转换成一个可测量的电流。
2010-10-21 cond-mat.mes-hall
Pure spin photocurrents in low-dimensional structures
众所周知，半导体中圆偏振光的吸收导致电子自旋的光学取向和螺旋度相关的光电流，而线偏振光的吸收伴随着电子动量的光学取向。在这里，我们表明，非偏振光的吸收导致产生的纯自旋电流，虽然两者的平均电子自旋和电流消失。我们证明了这一点，直接带间和子带间以及间接带内（德鲁德式）的半导体量子阱（QWs）的光学跃迁。
2005-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing excitonic states in ultraclean suspended two-dimensional semiconductors by photocurrent spectroscopy
半导体单层过渡金属二硫属化物（TMDC）的光学响应由强束缚激子主导，这些激子即使在室温下也是稳定的。然而，目前可用的样品中与基底相关的效应，如屏蔽和无序，掩盖了许多预期的物理现象，并限制了TMDC的器件应用。在这里，我们证明，这些不良影响被强烈抑制在悬挂设备。极其稳健（光增益> 1，000）和快速（响应时间<1ms）的光响应与我们设备的高质量相结合，使我们能够通过光电流光谱首次研究TMDC中激子的形成、结合能和解离机制。通过分析光电流峰的光谱位置，并与第一性原理计算进行比较，得到了单层TMDCs的结合能、带隙和自旋轨道分裂。特别是对于单层MoS2，我们估计了带边激子的极大结合能，Ebind > 570meV。随着带边激子，我们观察到激子与一个范霍夫奇点，而独特的性质。对光电流谱的源漏电压依赖性的分析揭示了TMDC中激子的解离和光转换机制。
2014-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spatiotemporal Mapping of Photocurrent in a Monolayer Semiconductor Using a Diamond Quantum Sensor
光电流的检测对于理解和利用光与物质的相互作用至关重要。虽然被广泛使用，但基于传输的检测在空间分布上是平均的，并且可能遭受低的光生载流子收集效率。在这里，我们介绍了一种无接触的方法来空间解决当地的光电流密度使用近端量子磁强计。我们界面单层MoS2与金刚石中氮空位中心的近表面系综，并通过其磁场分布图绘制所产生的光热电流分布。通过同步的光激发与动态解耦的传感器自旋，我们扩展了传感器的量子相干性，并实现灵敏度小至20 nA每微米的交流电流密度。我们的时空测量显示，光电流循环的漩涡，体现能斯特效应，并上升的时间尺度指示系统的热性能。我们的方法建立了一个前所未有的探测光电现象，非常适合新兴的类二维材料，并刺激应用大面积光电探测器和粘贴源的磁场量子控制。
2019-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Circular Photocurrents in Centrosymmetric Semiconductors with Hidden Spin Polarization
该研究利用空间非均匀圆偏振光打破中心对称TMDCs的整体反演对称性，通过隐藏自旋极化与逆自旋霍尔效应产生并探测直流圆偏振光电流。
2024-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface Plasmon Resonance in a metallic nanoparticle embedded in a semiconductor matrix: exciton-plasmon coupling
我们考虑了金属纳米颗粒（NP）中的局域表面等离子体激元与NP嵌入的半导体基质中的激子或弱相互作用的电子-空穴对之间的电磁耦合效应。推导出一个表达式的NP极化率重整化通过这种耦合和两种可能的情况进行了分析，都与Fano型共振的条件：（i）窄束缚激子过渡重叠的NP表面等离子体共振（SPR），和（ii）SPR重叠的抛物线吸收带由于在半导体中的电子-空穴跃迁。在这两种情况下，吸收带线形都是强非洛伦兹的，并且类似于情况（i）中的典型Fano光谱。然而，它看起来不同的情况下（ii）发生的金纳米粒子嵌入在CuO膜和使用的重正化极化率在这项工作中得到的许可证，以获得一个非常好的拟合实验测得的LSPR线形。
2018-10-04 cond-mat.mes-hall
Switchable enhanced spin photocurrent in Rashba and cubic Dresselhaus ferroelectric semiconductors
自旋电流的产生和控制是自旋物理和应用的核心问题。到目前为止，自旋-轨道相互作用（SOI）是通过自旋-电荷电流转换产生SC的既定途径。我们预测一个有效的自旋光转换通过Rashba和高阶立方Dresselhaus SOI铁电体。与已知的Edelstein效应不同，其中SC是由非平衡自旋密度产生的，我们预测的自旋极化电流是来自光与铁电体中SOI产生的独特自旋织构之间的直接相互作用。使用第一性原理模拟，我们证明了这些概念，通过计算直流自旋光电流在一个原型Rashba铁电体，α-GeTe。光致SC比电荷光电流大两个数量级。更重要的是，我们可以方便地切换SC的方向通过施加电场通过反转的自旋织构。这些预测为利用非易失性电场产生和控制光驱动超临界流体提供了希望。
2021-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Pure spin photocurrents
纯自旋电流，即，具有相反自旋取向的粒子的逆流可以光学地注入半导体中。在这里，我们发展了一个唯象理论，它描述了由线性偏振光激发的自旋电流的偏振依赖性在体半导体和量子阱结构的各种对称性。我们提出了纯自旋光电流的微观描述带间光跃迁在未掺杂的量子阱以及直接子带间和间接intrasubband（Drude样）的过渡在n-掺杂量子阱结构。我们还表明，纯自旋电流可以产生足够低的对称性的结构，通过简单的电子气加热。理论结果与最近的实验观测进行了比较。
2008-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photocurrent generation with two-dimensional van der Waals semiconductors
近年来，二维（2D）材料引起了人们极大的兴趣。这一系列材料允许实现多功能电子设备，并有望成为下一代（光）电子产品。它们的电子性质强烈地依赖于层数，从基本的角度来看，它们很有趣。对于电子应用，半导体2D材料受益于相当大的迁移率和大的开/关比，这是由于通过栅极场效应可实现的大调制。此外，由于机械强度和柔性，这些材料在断裂之前可以承受大的应变（> 10%），使得它们对于应变工程和柔性装置是有意义的。即使在单层形式下，半导体2D材料也表现出有效的光吸收，从而使光电探测器具有较大的响应度。因此，半导体层状2D材料是光电应用，特别是光电探测的强有力的候选者。在这里，我们回顾了基于半导体二维材料的光电探测器的最新技术，重点是过渡金属二硫属化物，新型范德华材料，黑磷和异质结构。
2015-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase measurements using Two-Channel Fano Interference in a Semiconductor Quantum Dot
我们研究了半开放Fano体系中含有大量电子的横向半导体量子点。在输运测量中，我们观察到三个稳定的系列Fano共振具有相似的线型。我们提出了一个简单的模型解释的温度和V_{SD}依赖的共振。Fano机制允许研究电子波函数的相位和相干性，并且令人惊讶的是，我们在我们的系统中没有发现退相干的迹象。
2003-07-23 cond-mat.mes-hall
Evolution of the magnetoresistance lineshape with temperature and electric field across Nb-doped SrTiO$_3$ interface
我们报道了温度和电场驱动下Ni/AlO $_x$和Nb掺杂SrTiO $_3$界面处磁电阻线形的演化。这表现为由于自旋积累的洛伦兹线形和与隧穿各向异性磁电阻（TAMR）相关的抛物线背景的叠加。只有在低温和大的正偏压下才能恢复自旋电压的特征洛伦兹线形。这是由于在大的正偏置下电场的减小导致了背景TAMR的同时减小和自旋注入的急剧增强。这种调节磁阻的机制在传统半导体中是不常见的。
2018-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photocurrents induced by structured light
本研究建立结构光诱导二维系统光电流的微观理论，推导电子带内输运下各类光电流贡献的解析表达式，并将其用于分析涡旋光束激发的径向和方位角光电流，同时探讨了相关检测实验方案。
2024-03-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
All-optically induced ultrafast photocurrents: Beyond the instantaneous coherent response
结果表明，光致相干极化的非瞬时响应极大地影响了半导体中电荷的实空间位移。利用时间上不重叠的激励脉冲来相干地控制这种实空间移位的可能性允许观察新型移位电流，其仅存在于某些偏振成形的激励脉冲中并且在连续波极限中消失。与以前研究的移位电流相比，新的电流需要两个正交跃迁偶极矩之间的相位失配，并且在非线性二阶描述内导致相对于两个激励电场振幅的阶反对称的张量。这些观测，甚至可以在室温下进行，预计将发生在各种半导体晶体类，有助于更好地理解光物质相互作用，涉及简并带。因此，他们预计将被证明是重要的未来研究的相干和非线性光学效应的半导体。
2012-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Photocurrents induced by k-linear terms in semiconductors and semimetals
Ioffe Institute（约费研究所）
本研究构建含自旋轨道耦合与k线性Rashba项的六能带k·p模型，结合紧束缚计算参数化，揭示手性多重简并半金属的带间吸收谱特征与圆光生伏打效应的量子化低频响应，为其光电性质研究提供分析框架。
2025-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Room Temperature Anisotropic Photoresponse in Low-Symmetry van der Waals Semiconductor CrPS$_4$
Zernike Institute for Advanced Materials, University of Groningen（格罗宁根大学泽尼克先进材料研究所）
研究揭示了CrPS₄在室温下具有显著的光学和光电各向异性，源于光偏振与内在晶体对称性的强耦合，为极化敏感的光电探测器和各向异性光传输提供新平台。
2026-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carrier-envelope phase control of ultrafast photocurrents in layered MoS$_2$
Walter Schottky Institute and Physics Department, Technical University of Munich（慕尼黑工业大学瓦尔特·肖特基研究所和物理系）；Munich Center of Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）
本研究实现了少周期激光驱动下不同层数MoS$_2$中CEP控制的超快光电流，验证了弱场微扰动力学特征，将光场敏感电流控制拓展到二维过渡金属二硫族化合物，为新型电场敏感器件提供基础。
2025-11-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Coulomb-Blockade Oscillations in Semiconductor Nanostructures
I.引言（前言，半导体纳米结构的基本性质）。二.库仑阻塞振荡理论（振荡周期、振幅和线形）。三.库仑阻塞振荡实验（量子点，无序量子线，与无序量子线早期工作的关系）。四.量子霍尔效应体系（量子点中的Aharonov-Bohm效应、Aharonov-Bohm效应的库仑阻塞、量子点实验、无序量子线实验）。
2005-08-19 cond-mat.mes-hall
Negative photoconductance in a biased multiquantum well with filter barriers
本文研究了在电场作用下多量子阱半导体异质结构中的光子辅助电子运动。利用分裂算符技术求解含时薛定谔方程，确定了电子在偏置量子阱系统中运动产生的光电流。在光电流谱的能量位移的分析揭示了有趣的功能来自本地化和扩展态的MQW系统的贡献。发现光电流信号随着电场的增大而增大，导致了共振隧穿二极管中负电导的模拟。这种增强的起源追溯到量子阱中的局域态与连续介质中的局域态的混合。这种混合表现为局域态和扩展态之间的反交叉，增强的光电流可能与反交叉处两个能级之间动态诱导的Landau-Zener-Stuckelberg-Majorana跃迁有关。
2013-11-21 cond-mat.mes-hall
Raman Photogalvanic Effect: photocurrent at inelastic light scattering
我们从理论上证明了在非中心对称介质的透明区域中传播的电磁波可以感应出直流电流。这种效应的起源是光被系统中的自由载流子的拉曼光的散射。由于光子散射，电子经历真实的量子跃迁，导致其各向异性动量分布的形成和电子波包的移位，从而产生稳态光电流。我们提出了拉曼光电效应（RPGE）的微观理论，重点放在两个特定的情况下：（i）一般情况下的散装gyrotropic半导体和（ii）量子阱结构，其中光被散射的子带间激发。我们揭示了预测的RPGE和传统的光电流效应在光吸收的关系。
2022-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic field induced shell-to-core confinement transition in type-II semiconductor quantum wires
研究了具有II型能带失配的核-多壳层半导体纳米线在外加磁场作用下的激子性质。我们的研究结果表明，根据芯线半径，在II型带中的载流子表现出量子点样或量子环样的能谱，分别对应于芯线或外壳中的载流子限制。在后者中，壳到芯的限制转变可以通过增加磁场强度，这可能会导致有趣的光电流性质的这些限制结构，可调的外部场诱导。
2013-11-21 cond-mat.mes-hall
Precise simulation for single-hole spin control in semiconductor quantum dots
采用分层运动方程（HEOM）方法研究了单空穴自旋的制备、控制和读出的精确模拟。通过电离共振激发的电子-空穴对并将导电能级电子隧穿到电极中，初始化单空穴自旋量子比特。SU（2）控制是通过结合Voigt几何磁场中空穴自旋的Larmor过程和皮秒激光脉冲诱导的几何相位绕光轴旋转来实现的。量子位的读出通过光电流实现。我们将整个模拟过程与实验结果进行了比较，证明了由于展宽效应的影响，保真度达到了最佳。
2017-04-30 cond-mat.mes-hall
Nonlinear photocurrent in quantum materials for broadband photodetection
本文综述拓扑量子材料中的非线性光电流，阐明其零偏置、零磁场下将射频、太赫兹及红外交变电场整流为直流的机制，并总结相关材料体系用于无 p-n 结宽带高速高灵敏光电探测的进展。
2024-06-17 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Spin-dependent transport of carriers in semiconductors
本文综述了均匀三维和二维半导体中载流子的自旋相关输运。我们首先讨论电子自旋的光学取向，它允许半导体中自旋极化载流子的产生和检测。然后，我们回顾了非平衡自旋流，包括由电场和浓度梯度引起的自旋漂移和扩散。由于反转对称性破缺，在外部磁场和有效磁场中都可以控制自旋进动。尽管库仑相互作用不与自旋自由度耦合，但它通过自旋库仑阻力影响自旋相关输运。在旋向性介质中，自旋取向电子的光学产生产生自旋光电流，当辐射螺旋度从左手变为右手时，自旋光电流反转其方向。相反的过程也是可能的，即，在回转介质中的电流在样品的主体中引起自旋极化。
2006-05-15 cond-mat.mes-hall
Observation of Quantum Fluctuations of Charge on a Quantum Dot
我们将铝单电子晶体管直接结合到半导体量子点的限定栅极结构中，从而允许精确测量量子点中的电荷。电压偏置栅极通过单点接触将电荷从储存器吸入点。点接触电导大时，点电荷连续增加，接触接近闭合时，点电荷以单电子为单位呈阶梯状增加。我们测量了点接触电导全范围内相应的电容线形。线的形状描述以及微扰理论，而不是由理论中的点充电能量被改变的障碍电导。
1998-04-06 cond-mat.mes-hall
Quantum-kinetic theory of steady-state photocurrent generation in thin films: Coherent versus incoherent coupling
在非平衡格林函数形式主义的框架内描述了由于电子耦合到薄半导体薄膜中的经典和量子化电磁场而产生的光电流。对于相干耦合到经典场对应的单场算符平均值，有效的两次带内自能是由带去耦过程导出的。相干光生作用的评价是自洽地进行与传播的领域，通过使用后者的传输矩阵形式主义与消光系数来自电子格林函数。对于“非相干”耦合到量子场的波动，这需要考虑自发发射的列入，第一个自洽玻恩自能被使用，在光子格林函数的全空间分辨率。这些都是从戴森和Keldysh方程的数值解，包括一个非本地光子自能的基础上使用的相干情况下相同的带间偏振函数。的光谱和积分光电流产生模式的比较揭示了一个紧密的协议之间的相干和非相干耦合的情况下，选择性接触吸收层在短路条件。
2014-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spectrally Programmable Spin-Polarized Photocurrents in WSe$_2$-NiPS$_3$ Magnetic van der Waals Heterostructures
Bar-Ilan University（巴伊兰大学）；Technical University of Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）；Center for Advanced Systems Understanding, CASUS, HZDR（先进系统理解中心，CASUS，HZDR）；Yonsei University（延世大学）
该研究构建WSe₂-NiPS₃磁性范德瓦尔斯异质结构，利用光谱调谐实现无磁场的高自旋极化光电流产生，为光自旋电子器件提供了新平台。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast shift and rectification photocurrents in GaAs quantum wells: Excitation intensity dependence and the importance of bandmixing
采用基于14带${\mathbf k} \cdot {\mathbf p}$模型的多子带半导体Bloch方程的微观方法，计算了GaAs量子阱在飞秒激光脉冲激发下光电流的时间动力学.这种方法提供了一个透明的带间，子带间和带内激发的描述，完全包括所有的共振以及非共振激发，并对待光-物质相互作用的非微扰。对于线性极化激发，光电流包含来自移位和整流电流的贡献。我们数值计算和分析这些电流产生的飞秒激光脉冲激发[110]和[111]取向的GaAs量子阱。结果表明，经常采用的微扰$χ^{(2)}$的方法打破了峰值场大于约10 kV/cm和非微扰效应导致的位移和整流电流的峰值的减少和时间振荡，起源于拉比flopping。特别是，我们发现一个复杂的振荡光子能量的位移和整流电流的大小的依赖关系。我们的模拟表明，这种依赖性是重空穴和轻空穴价带之间混合的结果。这是一个令人惊讶的发现，因为能带混合对光电流强度的影响甚至比吸收系数更大。对于[110]取向的GaAs量子阱，计算的光子能量依赖性与实验结果进行了比较，得到了很好的一致性，这验证了我们的理论方法。
2016-06-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin-polarized electric currents in diluted magnetic semiconductor heterostructures induced by terahertz and microwave radiation
研究了在面内外加磁场和微波或太赫兹辐射照射下稀磁半导体量子阱中的自旋极化电流。在（Cd，Mn）Te/（Cd，Mg）Te量子阱（QWs）和（In，Ga）As/InAlAs：Mn QWs中研究了这种效应，这些QWs属于众所周知的II-VI和III-V DMS材料系统，以及在异质价AlSb/InAs/（Zn，Mn）Te QWs中研究了这种效应，这些QWs代表了II-VI和III-V半导体的有前途的组合。实验数据和发展的理论表明，光电流起源于自旋相关的散射的自由载流子的静态缺陷或声子的Drude吸收的辐射和随后的载流子的弛豫。我们表明，在DMS结构的电流产生的效率大大提高相比，非磁性半导体。这种增强是由于载流子自旋与磁性离子局域自旋的交换相互作用引起的，一方面导致了巨大的塞曼自旋分裂，另一方面导致了外磁场极化的局域Mn ~（2+）离子对载流子自旋的散射.
2012-04-27 cond-mat.mes-hall
Fano-Rashba effect in a quantum wire
我们预测了具有局域自旋轨道（Rashba）耦合的半导体量子线中Fano线型的出现。我们表明，Rashba相互作用在严格的一维通道作为一个有吸引力的杂质，导致纯粹的束缚态的形成。在准一维系统中，这些束缚态通过Rashba子带间混合耦合到传导态，从而引起线性电导平台的明显下降。我们给出了精确的数值结果，并提出了一个近似模型捕捉的效果的主要成分。
2006-08-23 cond-mat.mes-hall
Origin and the role of device physics in the magnetic field effect in organic semiconductor devices
小的磁场（~30 mT）可以有效地调制有机半导体基器件的电致发光、电导和/或光电流，在室温下高达10%。这种有机磁场效应（OMFE）是有机电子学和更基本的磁性中最不寻常的现象之一，因为所有器件组件都是磁性的。然而，尽管最近的研究兴趣激增，其潜在的机制仍然是激烈的争论。在这里，我们的实验确定，磁场引起的系统间交叉率（无论是激子或极化子对之间）的增加，和三重态激子-极化子猝灭率的降低是负责观察到的OMFE。观测到的OMFE结果的多样性，如符号变化和操作条件依赖性，源于器件物理的差异。
2010-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photovoltaic effect in few-layer black phosphorus PN junctions defined by local electrostatic gating
光伏效应是光能收集中最基本的光-物质相互作用之一。在常规光伏太阳能电池中，光生载流子由PN结的内置电场提取，该内置电场通常由半导体中的离子掺杂剂限定。在原子级薄的半导体中，掺杂水平可以通过场效应控制，而不需要在晶格中注入掺杂剂，这使得二维半导体成为实现电调谐PN结的有前景的材料。然而，大多数2D半导体材料不显示实现PN结所必需的双极P型和N型场效应输运。少层黑磷是一种新型的二维半导体材料，具有直接带隙、高迁移率、电流开/关比和双极工作等优点。在这里，我们制作了几层黑磷（b-P）场效应晶体管与分裂底栅和结晶六方氮化硼（h-BN）电介质。我们展示了静电控制的本地载流子的类型和密度以上的每个栅极的设备，调整其电气行为从金属整流。照明的栅极定义的PN结，我们观察到零偏置的光电流和显着的开路电压，我们归因于由内部电场驱动的电子-空穴对在结区的分离。由于该材料的小带隙，我们观察到的光电流和光电压的照明波长高达940 nm，有吸引力的能量收集应用在近红外区域
2014-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Layer-dependent exciton polarizability and the brightening of dark excitons in few-layer black phosphorus
本文通过频率分辨光电流测量确定了3至11层黑磷的层数依赖激子极化率，揭示了载流子屏蔽效应及电场下暗激子的亮化现象，为少层黑磷光电子应用奠定基础。
2023-09-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Large and tunable photo-thermoelectric effect in single-layer MoS2
利用扫描光电流显微镜研究了单层二硫化钼场效应晶体管的光响应特性。我们发现，与许多其他半导体不同，在单层MoS 2中的光电流产生主要是由光热电效应，而不是由光激发的电子-空穴对在MoS 2/电极界面处的肖特基势垒的分离。我们观察到单层MoS 2的塞贝克系数的大值，通过外部电场，可以在-4x10^2 uV/K和-1x10^5 uV/K之间调节。这种单层MoS 2的大且可调的Seebeck系数为这种材料的新应用铺平了道路，例如片上热发电和废物热能收集。
2013-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quasi 1D electronic transport in a 2D magnetic semiconductor
我们研究电子输运通过剥离多层的CrSBr，一个2D的半导体，吸引了人们的注意，因为它的磁性。我们发现了一个非常明显的各向异性，表现在定性和定量的所有量沿面内\textit{a}和\textit{b}结晶方向的差异。特别是，我们观察到的电导率$σ_a$和$σ_b$对温度和栅极电压的定性不同的依赖性，伴随着它们的值的数量级差异（$σ_b$ / $σ_a \approx 3\cdot10^2-10^5$在低温和大的负栅极电压）。我们还发现在两个方向上的纵向磁电阻的不同行为，和霍尔效应在横向电阻测量中的完全缺席。这些观察结果似乎与2D杂质半导体的常规能带输运方面的描述不兼容。所观察到的现象-连同明确的签名，我们在能量分辨光电流测量检测到的1D范霍夫奇点-表明，通过CrSBr多层膜的电子传输更好地解释考虑系统形成的弱耦合和非相干耦合的1D线，比传统的2D带运输。我们的结论是，CrSBr是第一个二维半导体显示明显的准一维电子输运性质。
2022-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Determining carrier densities in InMnAs by cyclotron resonance
通过霍尔测量精确确定铁磁半导体中的载流子密度受到异常霍尔效应的阻碍，因此正在寻找替代方法。在这里，我们建议，回旋共振（CR）是一个很好的方法，用于载流子密度测定InMnAs为基础的磁性结构。我们发展了一个在[001]取向的双磁场中窄禁带InMnAs薄膜和超晶格的电子和磁光性质的理论。在n-型InMnAs薄膜和超晶格中，我们发现，电子活性CR峰值场被钉扎在低电子密度，然后开始迅速转移到更高的领域以上的临界电子浓度，使电子密度被准确地校准。在p型InMnAs中，我们观察到两个h-活性CR峰，由于重和轻空穴。谱线的形状取决于温度和谱线的展宽。光孔CR需要更高的孔密度和场。分析p型薄膜和超晶格中的CR线形可以帮助确定空穴密度。
2003-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of intravalley and intervalley electron-hole exchange on the nonlinear optical response of monolayer MoSe$_2$
单层过渡金属二硫属化物（TMD）半导体如MoSe $_2$的相干三阶非线性响应主要由非线性激子响应以及双激子和三重子共振控制。这些谐振可能在频谱上靠近在一起的事实使得例如在差分传输（DT）中的签名的识别具有挑战性。而不是专注于解释一组给定的实验数据，一个系统的研究，旨在阐明的DT光谱的intravalley和intervalley的电子空穴（电子-空穴）交换的作用。先前的工作已经表明，电子-氢交换在激子色散中引入了线性首阶项。基于推广的Lippmann-Schwinger方程，我们证明了线性色散项的存在可以使双激子的束缚能降为零，这与传统的二次色散情形相反，在二次色散情形中，任意弱的（表现良好的）吸引相互作用总是支持束缚态.本文还阐明了电子-质子交换引起的自旋散射和自旋-轨道相互作用的影响，并研究了激子和三重子共振时DT线型随电子-质子交换强度的变化。特别地，由于激子线形由T-矩阵中的线性激子磁化率和束缚态双激子共振的相互作用确定，所以三振子处的线形类似地由T-矩阵中的线性三振子磁化率和束缚态激子-三振子共振的相互作用确定。
2022-01-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Shedding light on non-equilibrium dynamics of a spin coupled to fermionic reservoir
一个单一的限制自旋与固态环境的相互作用已经成为介观物理学的基本范式之一。与标准的量子光学系统相比，这些相互作用产生的退相干一般不能在低温下使用Born-Markov近似来处理。在这里，我们研究的非平衡动力学的半导体量子点邻近的费米子水库的单自旋，并显示如何动态可以详细地揭示在光吸收实验。我们发现，所产生的近藤激子的高度不对称的光吸收线型由三个不同的频域，对应于短，中和长时间后的初始激发，这反过来又描述了三个固定点的单杂质安德森哈密顿量。主导线型的零温度幂律奇异性与光激发态中动态产生的近藤关联有关。我们证明了这种幂律奇异性是可调的栅极电压和磁场，和普遍的。
2009-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exciton Liquid in Coupled Quantum Wells
半导体中的激子可以在低温下形成关联相。本文报道了在GaAs/AlGaAs耦合量子阱中观察到的激子液体。在临界密度以上和临界温度以下，光生电子和空穴分离成两相，电子-空穴等离子体和激子液体，它们之间具有清晰的尖锐边界。这两个阶段的特点是不同的光致发光光谱和不同的电导。液相是由偶极激子之间的排斥作用形成的，并表现出短程有序，这体现在光致发光的线形。
2014-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Strong photoresponse of edge two-dimensional electrons in a magnetic field
Institute of Physics, University of Augsburg（奥格斯堡大学物理研究所）；Centre for Integrative Semiconductor Materials and Department of Physics, Swansea University（斯旺西大学集成半导体材料中心与物理系）
本文针对磁场中二维电子气边缘电子的光响应建立量子理论，提出实验几何，用辐射限制结构获高光电流效率，其在III-V族半导体中响应远强于石墨烯，用于灵敏辐射探测。
2026-08-17 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
