Non-linear dynamics and inner-ring photoluminescence pattern of indirect excitons
研究了双量子阱异质结中光学产生的超冷间接激子的光致发光动力学。超过阈值激光激发，我们的实验揭示了所谓的内部光致发光环的幽灵。它的特征在于环形光致发光，一旦激光激发终止，该环形光致发光突然崩溃。我们表明，光谱分辨动力学是一致的激子起源的内环，这是由于局部加热的间接激子的激光激发。为了证实这一解释，并排除间接激子的电离，我们评估的激子密度，从光致发光发射的能量提取。结果表明，光注入载流子在这种情况下起着至关重要的作用，因为这些被困在我们的场效应器件，然后改变控制间接激子的约束的静电势。这种破坏性的影响模糊了激子浓度的估计。然而，通过将双量子阱置于超晶格之后来平滑双量子阱的静电环境，它被抑制。在这种改进的几何形状，然后我们估计，激子密度保持一个数量级小于临界密度的间接激子的电离（或莫特过渡）在该制度的内环形成。
2012-02-09 cond-mat.mes-hall
Measurement of exciton correlations using electrostatic lattices
本文提出了一种确定半导体量子阱结构中间接激子气体关联的方法。该方法涉及使激子经受周期性静电势，该周期性静电势引起激子密度和光致发光（PL）的调制。实验测得的激子PL的能量和强度调制的振幅作为输入的激子相关参数和温度的理论估计。我们还提出了一个证明的原理演示的方法，用于确定相关参数，并讨论如何提高其精度。
2016-04-05 cond-mat.mes-hall
Space- and time-dependent quantum dynamics of spatially indirect excitons in semiconductor heterostructures
利用分步傅里叶方法研究了一维两粒子薛定谔方程的幺正传输，研究了半导体异质结构中空间间接激子（IX）的相干演化.在双粒子动力学模型中，考虑了电子-空穴对之间的相互库仑作用和由外部门产生的分别作用于两个粒子的静电势。作为相关的例子，步骤/下坡和势垒/阱电位配置文件被认为是。分析了散射过程中随时间和空间变化的演化以及时间渐近行为。对于GaAs基器件的典型参数，由于库仑、静电和动能尺度的可比性和竞争性，该对的透射或反射被证明是一个复杂的两粒子过程。取决于散射势的强度和各向异性，量子演化可能导致IX内部自由度的激发、对的解离或由于势垒区域中的一个粒子的驻留而在小周期IX波包中的透射。我们讨论了发生在全参数空间的散射潜力和我们的结果为当前激子技术的相关性的每个过程。
2015-04-15 cond-mat.mes-hall
AC voltage effects on indirect excitons in a coupled quantum-well pair
本文研究了含时电场作用下耦合量子阱系统中激子波包的有效质量薛定谔方程的时空积分。以含时Hartree势为出发点，导出了激子波函数的非线性动力学演化。我们发现，系统的共振条件可以修改由于动态捕获在量子阱对的电荷产生的反应场。因此，这项研究提出了一个更广泛的问题：是否有可能在高交流频率下为间接激子创造一个静电陷阱？我们的结论是有可能有另一种太赫兹电磁辐射出现从激子陷阱。
2017-11-13 cond-mat.mes-hall
Electrostatic Conveyer for Excitons
我们报告的研究间接激子在移动的晶格-由一组交流电压施加到样品表面上的电极产生的晶格。该移动晶格的波长由电极周期性设定，振幅由所施加的电压控制，并且速度由AC频率控制。我们观察到了激子在输运器中的动态定域-离域跃迁，并测量了它与激子密度、输运振幅和输运速度的关系。我们考虑了一个模型的激子输运通过双光子晶体。理论模拟结果与实验数据吻合较好。
2011-02-25 cond-mat.mes-hall
Dynamics of indirect exciton transport by moving acoustic fields
我们报告的调制间接激子（IX），以及他们的运输移动周期性电位产生的表面声波（SAW）。由SAW应变引起的电势调制修改了限制IX的量子阱中的带隙和静电场，导致它们的能量变化。此外，这种潜在的捕获和传输超过几百μm的IX。虽然IX包在很大程度上保持其空间形状在运输过程中的移动电位，有效的运输速度低于SAW群速度，并增加与SAW振幅。这种行为归因于IX被沿着传输路径的陷阱捕获，从而增加了IX的渡越时间。在运输过程中捕获中心和IX之间的相互作用的分析模型很好地再现了实验结果。
2013-10-25 cond-mat.mes-hall
Identifying and mitigating charge instabilities in shallow diamond nitrogen-vacancy centers
固态缺陷中的电荷自由度从根本上支撑了电子自旋自由度，这是量子技术的主力。在这里，我们研究了单个近表面的金刚石中的氮空位（NV）中心的电荷态性质，其中NV $^{-}$托管计量相关的电子自旋。我们发现，NV $^{-}$初始化保真度在各个中心之间和随着时间的推移而变化，并且我们通过基于逻辑的初始化减轻了NV $^{-}$初始化保真度降低的有害影响。我们还发现，NV $^{-}$可以在黑暗中闪烁，这损害了自旋测量，但我们在这里提出的测量协议减轻。我们确定隧穿到一个单一的，本地的电子陷阱的电离机制在黑暗中，我们开发NV辅助技术来控制和读出的陷阱电荷状态。我们对NV局部静电环境的理解和掌握将同时指导材料设计，并为NV中心提供新的功能。
2018-10-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Terahertz dynamics of electron-vibron coupling in single molecules with tunable electrostatic potential
阐明单个分子水平上的电子和电子振动性质为未来的化学、纳米电子学和量子信息技术提供了关键的见解。单电子隧穿谱用于研究单分子的充放电过程。然而，所获得的信息主要是静态的电子性质，而获得它们的动力学性质是非常间接的。在这里，我们报告的太赫兹（THz）光谱的单富勒烯分子通过使用单分子晶体管（SMT）的几何形状。从时域太赫兹自相关测量，我们已经获得了太赫兹光谱与太赫兹诱导的分子的质心振荡。观察到的峰被精细地分成两个，反映了在单电子隧穿过程中，当分子上的电子数波动1时，分子在金属表面上所经历的范德华势分布的差异。通过在SMT几何结构中使用THz光谱，已经实现了在添加/移除单个电子时对单个分子的电子/振动结构的超高灵敏度。这一新方案为研究亚纳米尺度系统的超快太赫兹动力学提供了新的机会。
2017-12-20 cond-mat.mes-hall
Quasiparticle Band Gaps, Excitonic Effects, and Anisotropic Optical Properties of Monolayer Distorted 1-T Diamond-chain Structures
我们报告了多体微扰理论计算的激发态性质的扭曲1-T金刚石链单层的二硫化物（ReS 2）和二硒化物（ReSe 2）。电子自能大大提高了它们的准粒子带隙，令人惊讶的是，单层ReSe 2转换为直接带隙半导体，这是，然而，被认为是一个间接的密度泛函理论计算。它们的光学吸收光谱由强束缚激子决定。与六方结构不同，畸变的1-T ReS 2的最低能量亮激子表现出完美的8字形偏振依赖性，而ReSe 2的最低能量亮激子仅表现出部分偏振依赖性，这是由于两个近简并的亮激子的偏振偏好不一致。我们的第一性原理计算与实验一致，为光电应用铺平了道路。
2015-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Surface effects on nitrogen vacancy centers neutralization in diamond
氮空位（NV $^{-}$）基磁传感器的性能在很大程度上取决于金刚石表面氮空位中心的稳定性。磁场检测的灵敏度随着NV $^{-}$转变为中性电荷状态NV $^{0}$而降低。我们研究了NV $^{-}$的中和，并计算了由具有表面水层的氢封端的金刚石引起的NV $^{0}$与总NV的比率（NV $^{-}$ +NV $^{0}$）。我们发现，NV $^{-}$中和表现出两个不同的区域：在表面附近，其中NV $^{-}$完全中和，并在散装，中和比成反比的深度以下的静电力法。此外，浓度的微小变化可导致中和行为的巨大差异。这种现象允许仔细控制浓度以降低NV $^{-}$中和。氮掺杂剂的存在大大降低了NV $^{-}$中和，因为在相同深度处，氮离子化优先于NV $^{-}$中和。水层pH值也影响中和作用。如果pH由于清洁剂残留而非常低，则我们看到能带弯曲的变化和$2$维空穴气（DHG）区域的减少。最后，我们发现，在室温下与大气直接接触产生的溶解的二氧化碳几乎不影响NV $^{-}$中和。
2016-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self-assembled fluorescent nanodiamond layers for quantum imaging
School of Science, RMIT University（RMIT大学理学院）；National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology（量子辐射科学技术研究院）；Department of Materials Science, Tohoku University（东北大学材料科学系）
本研究提出一种可扩展方法，通过静电自组装制备含NV中心的均匀荧光纳米钻石层，用于微尺度磁成像，优化了层密度与聚集控制。
2025-08-21 cond-mat.mes-hall
Sensitive detection of level anti-crossing spectra of nitrogen-vacancy centers in diamond
本文报道了金刚石单晶中NV $^-$中心（带负电荷的氮空位中心）光致发光的磁场依赖性研究。在这种磁场依赖性中，观察到了电子-核自旋耦合系统中的能级反交叉（LACs）的特征。对于这种LAC线的灵敏检测，我们使用锁定检测来测量光致发光强度。这种实验技术使我们能够获得新的LAC系。此外，还发现LAC谱线对调制频率有很强的依赖性，当调制频率从12 kHz降低到17 Hz时，LAC谱线的振幅增加了约两个数量级。为了定量地解释这种效应，我们提出了一个理论模型，它描述了在振荡外磁场作用下电子-核自旋耦合系统的自旋动力学.实验和理论之间的良好的一致性使我们能够得出这样的结论，所观察到的效果是源于相干的自旋极化交换在一个耦合的自旋系统，包括自旋极化的NV $^-$中心。我们的研究结果是非常实际的重要性，允许一个优化的实验条件，探测LAC衍生线在金刚石晶体包括NV $^-$中心和间接检测和识别其他顺磁缺陷中心。
2017-03-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological Phase Transitions with Zero Indirect Band Gap
本文提出一维类金刚石链中由稳健零间接带隙表征的新型拓扑相变，借助对称性保护、Hamiltonian persymmetry 及 Floquet 驱动阐明其机制与实现。
2023-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Electrostatic modulation of excitonic fluid in GaN/AlGaN quantum wells by deposition of few-layered graphene and nickel/gold films
本文利用空间分辨微区光致发光比较 NiAu 与少层石墨烯对 GaN/(Al,Ga)N 量子阱激子势能的调制，测得势垒分别为82和14 meV，并证明二者可在无外偏压下调控间接激子密度。
2023-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Biexciton crystal in a two-dimensional semiconductor heteropentalayer
本文是为纪念Emmanuel Rashba而写的特刊。我们研究了五层WSe $_2$ /MoSe $_2$ /WSe $_2$/MoSe $_2$/WSe $_2$的带间照明产生的间接偶极激子气体。我们发现，两个共线的间接激子绑定成一个线性的双激子的两倍大的偶极矩。具有相反偶极方向的两个双激子在大距离处相互吸引，在短距离处相互排斥。因此，双激子形成具有反铁电正方晶格的交错晶体。每双激子的该晶体的静电能在双激子浓度$n =n_c=0.14d^{-2}$处具有最小值，其中$d \sim 0.7$ nm是单层厚度。在小的光照强度下，双激子与$n = n_c$凝聚成稀疏的微晶，其中光致发光频率红移并且与光强度无关。我们还研究了由五个相同的半导体单层由hBN间隔物分开的电容器，其中在层1，3，5和2，4之间施加的临界电压突然产生类似的双激子晶体。在该电压下，差分电容发散。
2022-09-12 cond-mat.mes-hall
What can we learn from the experiment of electrostatic conveyor belt for excitons?
该研究结合间接激子静电传送带实验，建立含非厄米耗散的非线性薛定谔方程并交替采用实时与虚时演化，揭示冷却速度对相干激子输运的关键作用。
2024-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Collective electronic excitation in a trapped ensemble of photogenerated dipolar excitons and free holes revealed by inelastic light scattering
光生激子系综限制在耦合GaAs量子阱探测发射光谱和共振非弹性光散射的互补方法。横向静电陷阱的几何形状被用来创建空间间接激子和多余的空穴具有类似的密度在10 $^{11}$ cm $^{-2}$的顺序的密集系统。非弹性光散射光谱揭示了一个非常尖锐的低洼集体模式，确定在0.44 meV的能量和半高宽只有~50 $μ$ eV。这种模式被解释为耦合到光生间接激子的过量空穴系统的等离子体激元激发。间接激子的发射能量在垂直施加的电场的应用下移动，其中量子限制斯塔克效应不受自由载流子的存在的干扰。我们的结果说明了研究光生激子系统中的低位集体激发的潜力，以探索多体相图，相关的相变，和相互作用物理。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Compensation of Dipolar-Exciton Spin Splitting in Magnetic Field
在垂直磁场中，研究了在25 nm GaAs/AlGaAs单量子阱中横向势阱中收集的空间间接偶极激子的磁致发光.陷阱中心的重空穴激子的发光线的顺磁自旋分裂在低于临界值的磁场（约2特斯拉）下得到完全补偿。自旋分裂补偿效应是由稠密激子玻色气体中的交换相互作用引起的，这与已有的理论概念定性一致。在低于1.5 Tesla的低磁场范围内，观察到了高达3 meV的异常大的蓝移，这与阱的非均匀静电场中存在的面内电场分量有关。
2012-11-08 cond-mat.mes-hall
