对Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$ Si单晶在0.01 eV ~ 6.2 eV的光谱范围内进行了全面的椭圆偏振研究。在7 K时,FeSi的直接带隙为73 meV,间接带隙为10 meV.四个红外线活跃的声子之一,在能量上接近直接吸收边耦合到电子和低能量声子。这是显而易见的,从声子线形状的不对称性和其频率的降低时,吸收边跨越声子能量由于直接带隙的温度依赖性的偏移。随着温度的升高,间接能隙改变符号,表现为从半导体到半金属的转变。在低能量下的光谱权重的相应增益在几个eV的能量范围内被恢复。目前的研究结果强烈支持该模型表明,Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$ Si可以很好地描述在巡回图片,考虑到自能校正。
英文摘要:
A comprehensive ellipsometric study was performed on Fe$_{1-x}$Co$_{x}$Si single crystals in the spectral range from 0.01 eV to 6.2 eV. Direct and indirect band gaps of 73 meV and 10 meV, respectively, were observed in FeSi at 7 K. One of four infrared-active phonons that is energetically close to the direct absorption edge is coupled both to the electrons and to the low-energy phonon. This is evident from asymmetry in the phonon line shape and a reduction of its frequency when the absorption edge shifts across the phonon energy due to the temperature dependence of the direct band gap. As the temperature increases, the indirect gap changes sign, which manifests as a transition from a semiconductor to a semimetal. The corresponding gain of the spectral weight at low energies was recovered within an energy range of several eV. The present findings strongly support the model indicating that Fe$_{1-x}$Co$_{x}$Si can be well described in an itinerant picture, taking into account self-energy corrections.
Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学);University of Fribourg(弗里堡大学);Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University(冲绳科学技术大学院大学);Paul Scherrer Institut(保罗谢尔研究所)
Polar optical phonon states and their dispersive spectra of a wurtzite nitride superlattice with complex bases: transfer-matrix method
基于介电连续介质模型和传输矩阵方法,研究了具有任意层复基底的纤锌矿GaN基超晶格中完全极性光学声子态.证明了在具有$n$层复合基底的纤锌矿氮化物SL中可能存在$2^n$型声子模。得到了纤锌矿GAN/Al $_{x}$ Ga $_{1-x}$ N SL结构中这些模式的声子态解析解及其色散方程。对三层GAN/Al $_{0.15}$ Ga $_{0.85}$ N/AlN复合基底SL进行了数值计算。结果表明,在三层GAN/Al $_{0.15}$ Ga $_{0.85}$ N/AlN复合基底超晶格中,只存在一种界面光学(IO)声子模和四种准受限(QC)声子模。复杂基底超晶格中声子模的色散谱扩展为一系列频带。观察到了QC模退化为IO模的行为。本文的理论方案和数值计算结果对于分析纤锌矿GaN基复合基底超晶格中完全声子模的色散谱及其极化效应是十分有用的。
Exciton-phonon coupling induces new pathway for ultrafast intralayer-to-interlayer exciton transition and interlayer charge transfer in WS2-MoS2 heterostructure: a first-principles study
Spin Seebeck effect and phonon energy transfer in heterostructures containing layers of a normal metal and a ferromagnetic insulator
在动力学方法的基础上的玻尔兹曼方程的声子分布函数的框架内,我们分析了声子在异质结构中的热传递包含一个层的正常金属($ N $)和一个层的铁磁绝缘体($ F $)。两个现实的方法,在这样的异质结中产生的温度梯度被认为是:通过加热的$N$层的电流和通过放置的$N/F$ -双层之间的大量的不同温度的双金属层。计算了$ N $ -层中的电子温度$ T_e $和$ F $ -层中的磁振子温度$ T_m $.这些温度的差异决定了塞贝克自旋效应机制中$ N $层上的电压$ V_{ISHE} $。将$ V_{ISHE} $对浴温和对$ N $和$ F $层厚度的依赖性与可用的实验数据进行比较。
Topological phonons in an inhomogeneously strained silicon-4: Large spin dependent thermoelectric response and thermal spin transfer torque due to topological electronic magnetism of phonons
非均匀应变硅与金属双层结构中,弯电子掺杂与拓扑声子的叠加导致声子的拓扑电子磁性。在铁磁金属和Si双层结构的情况下,挠曲电子掺杂也将产生更大的自旋电流,这将导致由于声子的拓扑电子磁性而导致的大的自旋到电荷转换。通过在施加的应变梯度下向铁磁金属/Si双层结构施加温度差,可以产生大的热电响应。在这项实验研究中,我们报告了一个大的自旋相关的热电响应在Ni 80 Fe 20/Si双层结构。自旋相关的响应被发现是一个数量级大于Pt薄膜和类似的拓扑绝缘体表面状态,尽管可以忽略不计的内在自旋轨道耦合的Si。这种大的响应归因于声子的挠曲电子掺杂和拓扑电子磁性,这是使用拓扑能斯特效应测量发现的。这种使用非均匀应变工程来解决自旋电流密度和自旋到电荷转换的替代和新颖的方法可以为使用金属和掺杂半导体层状材料实现自旋电子学和自旋热电子学器件打开新的窗口。
Chiral Phonons Enable Ultrafast Magnetization Switching via Magnetoelastic Coupling
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics (NUAA)(南京航空航天大学);Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM), CSIC(马德里材料科学研究所,西班牙国家科学研究委员会);The University of Manchester(曼彻斯特大学);University of York(约克大学)
Dual-Mode Luminescent Thermometry in LiYO2:Nd3+,Yb3+ Enabled by Structural Phase Transition and Phonon-Assisted Energy Transfer
Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences(波兰科学院低温结构研究所);Key Laboratory of Micro-systems and Micro-structures, Ministry of Education, Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学教育部微系统与微结构重点实验室)
Modeling Nonlocal Electron-Phonon Coupling in Organic Crystals Using Interpolative Maps: The Spectroscopy of Crystalline Pentacene and 7,8,15,16-Tetraazaterrylene