Octonacci Photonic Quasicrystals
本文从理论上研究了由$_2$（$A$）和$_2$（$B$）材料组成的一维光子准晶的透射谱，其中多层$n$的第三级由规则$S_{n}=S_{n-1}S_{n-2}S_{n-1}$给出，对于$n\geq 3$和具有$S_{1}=A$和$S_{2}=B$ .通过采用基于传输矩阵法的理论计算，得到了透射率的表达式。对于正常入射波，我们观察到，对于同一代，TE和TM波的透射谱是相等的，至少在定性上是相等的，并且它们呈现出一种标度特性，其中获得了自相似行为，作为这些谱是分形的证据。光谱显示的区域，全向带隙出现特定代的Octonacci光子结构，除了TM波。对于TE波，我们注意到，对于不同的世代，它们都具有几乎相同的宽度。我们还报道了准周期性异质结的结果模式的本地化
2015-05-07 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Topological Pumping over a Photonic Fibonacci Quasicrystal
准周期晶格最近被证明是物质的非平凡拓扑相。电荷泵-拓扑状态的物质的标志之一-最近实现的光子在一维（1D）的非对角哈珀模型中实现的光子波导阵列。拓扑非平凡的一维Fibonacci准晶（QC）有望促进类似的现象，但其离散性和缺乏泵浦参数阻碍了这种拓扑效应的实验研究。在这项工作中，我们克服了这些障碍，利用一个家庭的拓扑等价的QC范围从斐波那契QC哈珀模型。在光子波导阵列中实现，我们观察到这个家庭的拓扑特性，并执行拓扑泵浦的光子通过斐波那契QC。
2014-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Exploring Aperiodic Order in Photonic Time Crystals
该论文提出分析非周期有序光子时间准晶体的理论框架，推广迹映射方法至时间域，以Thue-Morse序列为例研究能带与波传输，揭示多尺度光谱响应和局域化效应，为先进光子器件发展提供见解。
2025-05-26 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Quasicrystals: Making invisible materials
全介电光子准晶体可以作为零折射率均匀材料，尽管它们缺乏平移对称性和周期性，将波长拉伸到无限远，并在波前雕刻和光学隐身中提供应用。
2016-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Aubry-André transition in photonic time quasicrystals
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
该研究证实光子时间准晶体中存在Aubry-André转变，其发生在动量迁移率边处，该转变将光按波数分为传播与停止增长的分量，拓展了Aubry-André转变的适用域。
2026-10-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci math-ph
Soft quasicrystals - Why are they stable?
在过去的两年里，我们目睹了令人兴奋的实验发现软物质与非平凡的准周期长程序-一种新形式的物质称为软准晶体。两个研究组已经独立地发现了软物质中的这种有序：Zeng等人[Nature 428（2004）157]在树枝状聚合物液晶系统中;以及Takano等人[J.Polym.Chem.2004] 157。Sci. Polym. Phys. 43（2005）2427]在ABC星形聚合物系统中。这些新发现的软准晶不仅为准晶和软物质的基础研究提供了令人兴奋的平台，而且还为基于自组装纳米材料的新应用提供了希望，这些纳米材料具有独特的物理特性，利用准周期性，例如完全和各向同性的光子带隙材料。在这里，我们提供了一个简明扼要的审查新兴领域的软准晶，表明存在两个自然的长度尺度，随着3体相互作用，可能构成其稳定性的潜在来源。
2006-11-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Tunable Integrated-Optics Nanoscaled Devices Based on Magnetic Photonic Crystals
从磁性光子晶体在现代集成光学器件中的应用出发，研究了磁性光子晶体的磁光特性。将“传输矩阵”理论推广到光斜入射到周期性纳米磁性多层膜系统的情形。发现了法拉第效应对入射角的依赖性和带隙缺陷模光谱位置的可调谐性等新效应，讨论了一维磁性光子晶体应用于光学器件的可能性。初步步骤的实际执行所提出的设备的报告。
2007-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Octonacci Photonic Crystals with Negative Refraction Index Materials
研究了一维光子准晶中$s$偏振（TE）和$p$偏振（TM）波的透射谱，该准晶由$_{2}$和\textit{metamaterials}交替层组成，按照Octonacci序列排列.利用麦克斯韦方程组和传输矩阵技术，导出了垂直和斜入射光场传输的透射谱。我们假设超材料的介电常数和磁导率为Drude-Lorentz型色散响应。对于垂直入射的光波，我们观察到光谱不具有自相似性和镜像对称性，并且也没有光学带隙。同样对于垂直入射波，当入射角$θ_{C} = 0^{\circ}$在特定频率范围内时，我们显示了全透射区域。
2016-11-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Topological photonics in one-dimensional settings
Nankai University（南开大学）；INRS-EMT；University of Zagreb（萨格勒布大学）；Shanxi University（山西大学）
本研究综述了一维拓扑光子学的核心模型与最新进展，涵盖SSH模型、非线性调制及拓扑激光等应用。
2026-02-08 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Photonic Devices Based On Black-Phosphorus and Combined Hybrid 2D nanomaterials
人工半导体异质结构在现代电子和光子技术中发挥了关键作用，为从可见光到远红外线的载流子的操纵和控制提供了一种非常有效的手段。尽管具有出色的多功能性，但由于需要清洁和陡峭的界面，它们通常需要具有挑战性的外延生长过程，这被证明是实现室温（RT），高效率器件（如源，检测器或调制器）的主要障碍。石墨烯的发现和相关的迷人功能引发了对基于无机二维（2D）材料的器件的前所未有的兴趣。其中黑磷（BP）最近在微电子和光子学的各种应用中显示出非凡的潜力。由于无间隙石墨烯和较大间隙的过渡金属二硫属化物之间存在能隙，BP可以形成新一代高性能光子器件的基础，这些光子器件可以从“零”开始设计，如透明可饱和吸收体，快速光电导开关和低噪声光电探测器，利用其特有的电学，热学和光学各向异性。本文综述了黑磷基太赫兹光子学的最新研究成果，并对这一快速发展的研究领域的未来发展进行了展望。
2018-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase Change Material Photonics
在过去的十年中，相变材料（PCM）的研究已经从光数据存储的实际应用转向电相变随机存取存储器技术（PCRAM）。随着这些设备的商业化，我们预计研究方向将再次转向电子光子设备。这篇综述的目的是介绍PCM调谐光子学的概念。我们将首先强调该领域的关键工作，然后集中在PCM调谐金属-电介质-金属（MDM）结构。我们将讨论如何设计可调MDM光子器件，它们的优点和局限性。最后，我们将讨论相变光子学的新材料。
2020-06-25 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Gallium phosphide-on-silicon dioxide photonic devices
利用磷化镓的集成光子电路的开发需要用于制造绝缘体上GaP器件的稳健的、可扩展的工艺。在这里，我们提出了第一个GaP光子器件的SiO $_2$。该工艺利用将GaP/Al $_x$ Ga $_{1-x}$ P/GaP异质结构直接晶片键合到Si上$_2$晶片上，随后去除GaP衬底和Al $_x$ Ga $_{1-x}$ P停止层。光子器件如光栅耦合器、波导和环形谐振器通过感应耦合等离子体反应离子蚀刻在顶部GaP器件层中图案化。制作的光栅耦合器的峰值耦合效率高达4.8dB。光学品质因数为17000，以及二次和三次谐波产生观察与环形谐振器。由于GaP的大带隙在电信波长处提供低的双光子吸收，因此通过这项工作实现的绝缘体上GaP光子器件的高产率制造对于纳米光子学中的应用特别感兴趣，其中高品质因数或低模式体积可以产生高电场强度。大的带隙还使得能够实现在可见波长下操作的集成光子器件。
2018-01-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Waveguide-coupled light emitting devices made of 2D materials
利用光子集成电路进行光学信息处理是纳米光子学领域的一个关键目标。广泛的研究工作已经导致在单个光子电路内集成有源和无源器件功能的显著进展。然而，迄今为止，核心组件之一-即光源-仍然是集成的挑战。在这里，我们展示了基于2D材料的片上光子学平台中的波导耦合电驱动光发射器。我们结合发光器件（LED），基于激子复合在过渡金属二硫属化物（TMD），与六方氮化硼（h-BN）光子波导在一个单一的范德华（vdW）异质结构。波导耦合光发射是通过将LED放置在两个h-BN板之间并将完整的vdW堆叠图案化成光子结构来实现的。我们演示的片上光产生和波导是未来集成vdW光电子学的关键组成部分。
2022-11-22 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Wafer-scale integration of graphene-based photonic devices
石墨烯和相关材料可以导致下一代光子学和光电子学的颠覆性进步。挑战在于设计生长、转移和制造协议，以在晶片级提供具有可靠性能的高（> 5，000 cm 2 V-1 s-1）迁移率器件。在这里，我们提出了一个流程的集成石墨烯的光子电路。这依赖于单层石墨烯（SLG）基质的化学气相沉积（CVD），所述单层石墨烯（SLG）基质包括多达~12000个单独的单晶（SC），其生长以匹配光子电路中的器件的几何配置。其次是转移方法，保证覆盖率超过80%的设备面积，和完整性高达150毫米的晶圆，室温迁移率约5000平方厘米V-1 s-1。我们使用该工艺流程演示了双SLG电吸收调制器，其调制效率为约0.25，0.45，0.75，1 dB V-1，器件长度为约30，60，90，120 μm。数据速率高达20 Gbps。在Si 3 N4的等离子体增强CVD过程中，使用单层hBN封装来保护SLG，从而确保可再现的器件性能。我们的完整工艺流程（从生长到器件制造）使石墨烯基光子器件的商业化实现成为可能。
2021-02-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Photonic devices fabricated from (111) oriented single crystal diamond
金刚石是追求集成量子光子技术的首选材料。到目前为止，大多数由金刚石制成的光子器件都是由（100）取向的晶体制成的。在这项工作中，我们展示了一种从（111）取向金刚石制造光学活性膜的方法。我们使用剥离技术产生膜，然后在硅的存在下化学气相沉积金刚石，以产生均匀的硅空位色心，其发射性能优于（100）取向的金刚石。我们进一步使用金刚石膜来制造高品质的微型谐振器，其品质因数超过~ 3000。在时域有限差分计算的支持下，我们讨论了（111）取向结构作为量子纳米光子器件构建模块的优势。
2019-09-09 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Fabrication of photonic nanostructures from hexagonal boron nitride
对基于层状范德华（vdW）材料的器件的兴趣日益增长，推动了新的纳米制造方法的发展。六方氮化硼（hBN）是量子光子学和极化激元学研究中最有前途的材料之一。在这里，我们详细报告了一个有前途的nanofabelets过程中使用的混合电子束诱导蚀刻（EBIE）和反应离子蚀刻（RIE）技术制造几个hBN光子器件。我们强调RIE和EBIE的缺点和优点，并展示了实用的混合方法的悬浮和支持的器件结构与纳米级的功能和高度垂直的侧壁的制造。高品质的腔光学模式（Q~1500）的测量证明了所制造的设备的功能。我们的纳米纤维方法构成了基于hBN和其他分层vdW材料的集成单片量子光子学平台的进步。
2018-09-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Controlled charge and spin current rectifications in a spin polarized device
准晶由于其非平凡的特性一直是凝聚态物理研究的热点。在目前的工作中，我们提出了一个新的处方来实现电荷和自旋电流整流考虑一维准晶的位置能量和/或最近邻跳跃（NNH）积分调制的形式众所周知的Aubry-André或Harper（AAH）模型，一个经典的例子，一个非周期系统。链的每个位置包含负责自旋分离的有限磁矩，并且在有限偏压的存在下，沿着链产生电场，这基本上在正向和反向偏压条件下形成不对称的能带结构，产生有限整流。整流以两种形式观察到：（i）正的和（ii）负的，这取决于两个偏置极性中的电流的符号。这两种形式只能在自旋电流整流的情况下观察到，而电荷电流显示常规整流操作。此外，我们讨论了如何整流比，特别是它的方向可以控制的AAH相位，这总是有利于有效地设计的设备。最后，我们严格审查的作用，对整改行动的失相。我们的研究提供了一个新的平台来分析电流整流在纳米尺度上，并可以验证在不同的准晶体和量子霍尔系统。
2019-04-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
