Magnetoresistance of a two-dimensional electron gas with spatially periodic lateral modulations: Exact consequences of Boltzmann's equation
从玻尔兹曼方程出发，在碰撞算符中考虑各向异性散射，研究了一维超晶格对二维电子系统的影响。除了静电场和磁场定义的超晶格，我们认为流动性超晶格描述的散射中心的空间调制密度。我们证明，在$x$ -方向的磁和电超晶格只影响电阻率分量$ρ_{xx}$，如果流动性是均匀的，而在$x$ -方向的流动性晶格的情况下，电和磁调制只影响$ρ_{yy}$。通过数值求解玻尔兹曼方程，统一计算了弱磁场中的正磁阻效应和强磁场中的外斯振荡。
1997-09-05 cond-mat.mes-hall
In-Plane Magnetolumnescence of Modulation-Doped GaAs/AlGaAs Coupled Double Quantum Wells
一系列GaAs/AlGaAs耦合双量子阱的面内磁场光致发光谱显示出与对称态和反对称态有关的独特的二重态结构。从反对称态的上跃迁的磁场行为强烈地依赖于样品迁移率。在较低的迁移率样本中，跃迁能量显示出具有场的$\cal N$型扭结（即最大值之后是最小值），而较高的迁移率样本具有线性依赖性。前者是由于电子和空穴态的均匀加宽，结果与理论计算符合得很好。
1999-10-20 cond-mat.mes-hall
Scattering Mechanism in Modulation-Doped Shallow Two-Dimensional Electron Gases
本文系统地研究了调制掺杂GaAs/ Al_{x} Ga_{1-x} As异质结中形成的浅二维电子气的主要散射机制。电子迁移率与密度的幂律指数μ \propto n^{alpha}被提取为2DEG深度的函数。当距表面浅于130 nm时，2DEG的幂律指数以及迁移率从α \simeq 1.65（130 nm深）下降到α \simeq 1.3（60 nm深）。我们的研究结果为浅2DEG是一致的理论预期的散射由远程掺杂剂，在迁移率限制背景带电杂质的更深的异质结构。
2010-04-14 cond-mat.mes-hall
Observation of Ultrahigh Mobility Surface States in a Topological Crystalline Insulator by Infrared Spectroscopy
拓扑晶体绝缘体（TCI）具有晶体对称性保护的金属表面态，是探索拓扑现象和潜在应用的通用平台。然而，在这一领域的进展受到阻碍的挑战，探测光学和输运性质的表面状态，由于散装载体的存在。在这里，我们报告的TCI，（001）取向的$Pb_{1-x}Sn_{x}Se$在零和高磁场的红外（IR）反射率测量。我们表明，远红外电导率出乎意料地占主导地位的表面状态作为其独特的能带结构和随之而来的小红外穿透深度的结果。此外，我们的实验产生的表面迁移率为40000 $cm^{2}/(Vs)$，这是拓扑材料中报道的最高值之一，这表明在薄TCI晶体的表面占主导地位的导电的可行性。这些发现为探索许多奇异的输运和光学现象以及预测的TCI应用铺平了道路。
2017-10-16 cond-mat.mes-hall
Experimental Demonstration of >230° Phase Modulation in Gate-Tunable Graphene-Gold Reconfigurable Mid-Infrared Metasurfaces
超颖表面提供了通过界面处的振幅、偏振和相位的工程来控制远场光传播的显著潜力。我们在这里报告的电子可重构超颖表面的相位调制，并证明其实用程序中红外光束转向。使用栅极可调石墨烯-金谐振器几何结构，我们在多个波长下展示了高度可调的反射相位，并在8.50 μm的工作波长下显示了高达237°的相位调制范围。在8.70 μm波长处，观察到相位随外加电压从0°到206°的平滑单调调制。基于这些实验数据，我们用天线阵列计算证明，相对于理想的超颖表面，对于角度高达30°的反射光，平均波束转向效率为50%，证实了这种几何形状对于可重构中红外波束转向设备的适用性。
2017-01-27 cond-mat.mes-hall
Optical Modulation Effects on Nonlinear Electron Transport in Graphene in Terahertz Frequency Range
我们描述了非常快的电子动力学的石墨烯纳米粒子驱动的控制电磁场在太赫兹制度。当进入非线性输运状态时，作为偏压函数的迁移率具有较大的阈值。该值取决于温度、电子密度、杂质散射强度、纳米尺度宽度和线边粗糙度的相关长度。已经观察到超过该阈值的增强的电子迁移率，这与具有较大群速度的高能态的初始加热电子有关。然而，这种迁移率的增强很快达到最大值，这取决于石墨烯中的费米速度和急剧增加的声子散射。在线性和非线性输运区，迁移率具有超线性和亚线性的温度依赖性，这分别归因于电子通过弹性散射从右费米边扫向左费米边和通过场致电子加热从低能态向高能态移动的结果.阈值场被推高的相关长度在高场制度的减少，并进一步伴随着在迁移率增强的幅度减小。这意味着一个异常的高场增加的线边缘粗糙度散射降低相关长度，由于高能量状态的占领由场致电子加热。此外，已经提出了在其栅极上的光学调制下的石墨烯晶体管的自洽器件建模，其采用高达三阶的玻尔兹曼矩方程来描述快速载流子动力学，并且采用耦合到玻尔兹曼方程的全波电磁学来描述总场的时空依赖性。
2011-05-11 cond-mat.mes-hall
Transport in two-dimensional modulation doped semiconductor structures
我们开发了一个理论的调制掺杂的2D GaAs AlGaAs半导体结构中的最大可实现的迁移率，通过考虑的2D载流子的动量散射的远程电离的掺杂剂，必须始终存在，以创建在GaAs AlGaAs界面的2D电子气。假设由随机猝灭的远程掺杂剂离子的一阶玻恩散射作为唯一的散射机制的极小模型给出低得多的迁移率比在许多超高迁移率调制掺杂的2D系统中实验观察到的高（3倍或更多），令人信服地建立了独立的随机远程猝灭掺杂剂离子的非相关散射模型，该模型通常无法描述物理系统定量地。我们从理论上建立的考虑空间相关性的远程掺杂剂分布可以提高迁移率（高达）几个数量级的实验样品。因此，超纯调制掺杂的2D半导体结构中的载流子迁移率的精确计算关键地取决于掺杂层中的掺杂剂离子之间的未知空间相关性，该空间相关性甚至对于名义上相同的样品参数（即，密度、阱宽度等），这取决于调制掺杂生长条件的细节。
2015-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Working principles of doping-well structures for high-mobility two-dimensional electron systems
抑制电子散射是实现高迁移率的二维电子系统（2DES），是干净的，足以探测外来的相互作用驱动的现象是必不可少的。在异质结构中，通常的做法是利用调制掺杂，其中离子化的掺杂剂与2DES沟道物理分离。掺杂阱结构通过为2DES附近的所有类型的带电杂质提供额外的屏蔽来增强调制掺杂，这对于实现破纪录的样品是必要的。尽管掺杂阱结构在超高迁移率2DES的设计中很流行，但其工作原理还没有报道。在这里，我们详细阐述了从掺杂阱的2DES的电子转移的力学，专注于GaAs/AlGaAs样品生长的分子束外延。基于这种理解，我们演示了如何在掺杂井的结构参数可以改变调整的2DES的属性。
2020-04-18 cond-mat.mes-hall
The far-infrared absorption of a periodic 2DEG in the transition regime between weak and strong modulation
研究了量子点和反量子点阵列在垂直均匀磁场中的光吸收。电子系统的量子力学描述使用Hartree近似的相互库仑相互作用的电子。的吸收的演变被跟踪从均匀的强烈调制的情况下确定随后的集体模式，磁等离子体激元，和它们的相关性与系统的固有长度尺度。
1997-10-21 cond-mat.mes-hall
Electronic modulation of infrared emissivity in graphene plasmonic resonators
在高达250 ℃的温度下证明了氮化硅衬底上石墨烯等离子体共振器黑体发射的电子控制。结果表明，石墨烯谐振器产生天线耦合黑体辐射，表现为窄光谱发射峰在中红外。通过不断变化的纳米谐振器的载流子密度，这些光谱特征的频率和强度可以通过静电门调制。我们将这些现象描述为等离子体增强的辐射发射，其源自与石墨烯片中的等离子体衰减相关的损耗通道和SiNx中的振动模式。
2014-05-16 cond-mat.mes-hall
Electrical domain writing and nanoscale potential modulation on LaVO$_3$/SrTiO$_3$
在某些绝缘钙钛矿氧化物之间的界面处形成的高迁移率2DEG已经被认为是奇异物理秩序（如超导性和铁磁性及其相互耦合）的新游乐场。人们一直在努力通过表面的纳米结构化在氧化物异质结构的这种界面处实现甚至更奇特的性质。在本文中，我们报告的写入和擦除这样的氧化物异质结构LaVO $_3$ /SrTiO $_3$使用导电AFM悬臂梁的电荷域。我们以周期性的方式图案化这些域，以便在表面上创建人工晶格。通过Kelvin探针显微镜、静电力显微镜和电导率测绘，我们发现这种人工晶格不仅能捕获载流子，而且能在表面形成一个可控的电势景观，这与局部电导率的调制相一致。可逆地图案化这种纳米结构的能力提供了在高迁移率氧化物异质结构中实现超高存储密度器件的前所未有的机会。
2016-09-29 cond-mat.mes-hall
Anisotropic Disorder in High Mobility 2D Heterostructures and its Correlation to Electron Transport
高迁移率异质结构的表面形态检查和直流传输相关。检查的{ \it All}样品显示在[1 $\bar{1}$ 0]方向上存在线条的证据，粗糙度范围从小幅度特征到严重的各向异性脊。在这些样品中的运输是一致的，在样品中具有人工诱导的1D电荷调制。原生表面性质反映了影响2D电子传导的普遍的各向异性无序。重要的是，本机线是正交的条纹理论上提出解释高朗道级输运各向异性。
2000-07-26 cond-mat.mes-hall
Magnetophonon resonance in high density, high mobility quantum well systems
我们研究了一系列在相邻短周期AlAs/GaAs超晶格中对称调制掺杂的单GaAs量子阱样品中的磁声子共振（MPR）效应。观察到两个不同的MPR系列起源于$Γ$和X电子分别与GaAs和AlAs的纵向光学（LO）声子相互作用。这明确地证实了X电子在超晶格的AlAs量子阱中的存在，先前被用来解释这些结构中的高电子迁移率（Friedland等人，Phys. Rev. Lett. 77，4616（1996年）。
2006-01-19 cond-mat.mes-hall
Collective modes and the far-infrared absorption of the two-dimensional electron gas in a periodic quantizing magnetic field
研究了二维电子气在周期调制量子化磁场中的远红外吸收。磁场仅沿一个空间方向变化，并且外部时间相关电场沿该轴线性极化。在基态和Hartree近似下的吸收计算中，电子的相互库仑作用被自洽地处理。异质结构顶部的磁性材料作为光栅耦合器的效应包括在时间相关的入射FIR电场中。我们表明，类似于电调制，吸收可以直接相关的基本电子能带。此外，由于电子密度对磁调制的静态响应有很大不同，磁调制导致吸收光谱具有更丰富的结构。
1997-11-19 cond-mat.mes-hall
Optical spin orientation of minority holes in a modulation-doped GaAs/(Ga,Al)As quantum well
在含有高迁移率二维电子气的GaAs/（Ga，Al）As量子阱中，自旋取向效应是由自旋极化的少数载流子空穴引起的.观测到的光致发光的强度和偏振态在磁场中的振荡在一个模型中得到了很好的描述，该模型的主要元素是朗道能级对激发光的共振吸收以及重空穴和轻空穴子带的混合。在减去这些影响后，观察到的磁场对自旋极化的影响可以很好地解释由光学取向方法的标准方法。空穴的自旋弛豫受Dyakonov-Perel机制控制。由于空穴的回旋运动，磁场使自旋弛豫减速通过伊夫琴科机制发生。发现空穴的迁移率比电子的迁移率小两个数量级，这取决于空穴在电子气上的散射。
2015-12-18 cond-mat.mes-hall
Modulating the growth conditions: Si as an acceptor in (110) GaAs for high mobility p-type heterostructures
我们实施Si掺杂的（110）GaAs的金属层作为高迁移率p型异质结构中的调制掺杂，改变为单独的掺杂层的p生长条件。强自动补偿掺杂的特点是首先在散装样品，确定的金属-绝缘体的过渡密度和确认经典的跳跃导电绝缘制度。为了克服Si p型（110）生长所固有的不良形态，仅用在p型条件下生长的调制掺杂层来制造异质结构。这种异质结构在密度p=2.4x10^11 cm^-2时，空穴迁移率为1.75x10^2 cm ^2/Vs。我们确定的零场自旋分裂特性的p型异质结，但观察到一个显着的各向同性迁移率和持久的光电导不寻常的p-异质结生长使用其他掺杂技术。这种新的调制生长技术是特别相关的p型劈裂边缘过度生长和III-V族生长室，其中硅是唯一的掺杂剂。
2004-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tailoring the core electron density in modulation-doped Core-Multi-Shell nanowires
我们展示了如何一个适当的径向调制的核心多壳纳米线的组成关键增强控制的自由载流子密度在高迁移率的核心相对于核心单壳结构，从而克服了技术上的困难，微调远程掺杂密度。我们计算的电子人口的不同纳米线层的掺杂密度和几个几何参数的函数通过自洽薛定谔-泊松方法：自由载流子往往定位在外壳和屏蔽的核心从电场的掺杂剂。
2016-04-28 cond-mat.mes-hall
High-mobility AlAs quantum wells with out-of-plane valley occupation
采用国家的最先进的分子束外延技术来生长薄，调制掺杂的AlAs量子阱，我们已经实现了5.5米的低温迁移率$^2$ /Vs的平面外占用，一个数量级的改进比以前的研究。然而，由于窄阱宽度，迁移率仍然受到由于界面粗糙无序引起的散射的限制。我们证明了一种新的技术，利用热诱导，双轴，拉伸应变，迫使电子占据较厚的量子阱中的面外谷，减少界面粗糙度散射，使我们能够实现高达8.8 m $^2$ /Vs的迁移率的成功实施。
2006-06-02 cond-mat.mes-hall
Direct Measurement of Cyclotron Coherence Times of High-Mobility Two-Dimensional Electron Gases
利用时域太赫兹光谱技术，在垂直磁场中，我们观测到GaAs中高迁移率二维电子的回旋共振（CR）引起的载流子的长寿命（~30 ps）相干振荡.所观察到的相干振荡很好地拟合的正弦曲线与指数衰减的振幅，通过它，我们能够提供直接和精确的测量衰减时间和振荡频率的同时。因此，这种方法克服了CR饱和效应，这是已知的，以防止使用傅里叶变换红外光谱法的高迁移率电子系统中的真实CR线宽的测定。
2010-03-14 cond-mat.mes-hall
High mobility two-dimensional hole system in GaAs/AlGaAs quantum wells grown on (100) GaAs substrates
本文报道了用分子束外延技术在GaAs（100）面上生长的GaAs/AlGaAs量子阱中的高迁移率二维空穴系统（2DHS）的输运性质。量子阱调制掺杂碳利用一种新的电阻丝源。在T=0.3K，载流子密度p= 1 × 10^11cm ^-2时，迁移率达到10^6cm ^2/Vs。当载流子密度p= 10^11 cm ^-2时，迁移率是量子阱宽度的非单调函数。对于15 nm阱，迁移率峰值为10^6cm^2/Vs，并且对于这些（100）样品，对于更小和更大的阱宽度，迁移率都降低。迁移率各向异性被发现是小的。沿（0 \bar 11）方向的迁移率比沿（011）方向的迁移率高约20%。此外，低温载流子密度被发现具有低的光敏感性。在T=4.2K的红光照射下，空穴密度仅增加~10%。在为3.6x10^10cm^-2的较低载流子密度设计的结构中，在T= 15 mK时实现了800，000 cm ^2/Vs的迁移率。
2005-01-24 cond-mat.mes-hall
Photoluminescence and the gallium problem for highest-mobility GaAs/AlGaAs-based 2d electron gases
在MBE生长的异质结构中，对2d电子气极高迁移率的追求受到起始材料，特别是镓的可用纯度的阻碍。在这里，我们比较的作用，不同的镓地段具有名义上最高的质量上的迁移率和调制掺杂的单界面结构的光致发光（PL），并找到显着的差异。弱激子PL表明Ga的纯度不足。没有高流动性可以达到这么多与合理的努力。另一方面，强激子PL表明高初始Ga纯度，允许在我们的MBE系统中达到1500万（单界面）或2800万$cm^2/Vsec$（掺杂量子阱）的迁移率。我们讨论了可能的起源不一致的Ga质量。此外，我们比较样品生长在不同的分子束外延系统在一段时间的几年，发现流动性和PL是相关的，如果使用类似的结构和生长程序。
2016-01-31 cond-mat.mes-hall
Microwave induced negative resistance states in 2D electron gas with periodic modulation
研究了二维电子系统在磁场和二维调制作用下的微波诱导光电导。精确地考虑了微波和朗道的贡献，而对周期势作微扰处理。纵向电阻率呈现振荡，在$ω/ ω_c$中呈周期性。负阻态（NRS）发展为足够高的电子迁移率和微波功率。这种现象出现在晶格参数（$a$）值的窄窗口区域中，在$a \sim l_B$周围，其中$l_B$是磁性长度。有人提出，这些现象可以观察到在人工制造的阵列的周期性散射体在超净异质结的界面。05.60.- k，72.15.Rn}
2006-10-23 cond-mat.mes-hall
Terahertz and Infrared Photodetection using p-i-n Multiple-Graphene-Layer Structures
我们建议利用多个石墨烯层结构与横向p-i-n结的太赫兹（THz）和红外（IR）光电探测和证实基于这些结构的光电探测器的操作。使用开发的设备模型，我们计算的检测器的直流响应度和检测作为石墨烯层的数量和几何参数的函数，并表明直流响应度和检测率可以是相当大的，特别是在太赫兹范围的低端在室温下。由于相对高的量子效率和低热生速率，所考虑的光电探测器可以大大超过其他THz和IR探测器。作为太赫兹和红外辐射的调制频率的函数的检测器响应度的计算表明，所提出的光电探测器是非常快的，可以在几十GHz的调制频率下工作。
2009-12-02 cond-mat.mes-hall
Radiation-induced magnetotransport in high-mobility two-dimensional systems: Role of electron heating
本文用平衡方程方法分析了微波辐射对磁电阻的影响，该方法考虑了高迁移率二维系统中的朗道能级间和朗道能级内的过程，并考虑了光子辅助电子跃迁和辐射引起的电子分布变化。短程散射由于背景杂质和缺陷被证明是占主导地位的直接贡献者的光阻振荡。电子温度表征系统加热由于照射，通过平衡从辐射场的能量吸收和能量耗散到晶格通过现实的电子-声子耦合，表现出共振振荡。Shubnikov de Haas振荡幅度的微波调制与微波诱导的电阻振荡一起产生，与实验结果一致。此外，在较高的磁场侧的低频辐射引起的磁阻的抑制也被证明。
2005-08-29 cond-mat.mes-hall
Terahertz-induced resistance oscillations in high mobility two-dimensional electron systems
我们报告的理论工作下的太赫兹辐射下的磁输运与高迁移率的二维电子系统。我们专注于所获得的辐射感生磁阻振荡（RIRO）和Shubnikov-de Haas（SdHO）振荡之间的相互作用。我们研究了两个效果实验获得这种辐射。首先，观察到的SdHO振荡的消失，同时在零电阻状态区域的电阻消失。其次，在足够的太赫兹辐射功率下，SdHO振荡的强调制。我们的结论是，这两种效果共享相同的物理起源，辐射朗道状态之间的散射电子，（RIRO），并在一定的磁场，（SdHO）的可用的初始态密度之间的平均先进距离的干扰。因此，从物理的角度来看，太赫兹实验和理论模拟揭示的是，一方面，朗道态受到辐射的振荡性质，另一方面，它们在散射存在下的行为。
2016-04-10 cond-mat.mes-hall
Active plasmonic switching at mid-infrared wavelengths with graphene ribbon arrays
通过理论和数值计算，研究了一种基于单层和少层掺杂石墨烯带阵列的中红外有源等离子体开关。结果表明，显着的谐振波长偏移和调制深度可以实现与石墨烯带的掺杂浓度的轻微变化。少层石墨烯带阵列器件在可实现的调制深度方面优于单层器件。我们的模拟表明，通过在0.2 eV和0.25 eV之间调制费米能级，四层石墨烯带阵列器件可以分别实现~13 dB和0.94微米的调制深度和谐振波长偏移，而单层器件的调制深度和谐振波长偏移分别为~2.8 dB和1.85微米。此外，简单的拟合模型来预测调制深度和谐振波长的偏移。这些前景为用于红外和THz应用的超快活性石墨烯基等离子体器件铺平了道路。
2013-08-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
Modulation-doped beta-(Al0.2Ga0.8)2O3/Ga2O3 Field-Effect Transistor
调制掺杂异质结构是实现高性能晶体管的高迁移率和更好的缩放特性的关键使能器。报道了利用硅δ掺杂在β（Al0.2Ga0.8）2 O3/Ga 2 O3异质结上实现调制掺杂二维电子气（2DEG）。使用电容电压测量确认了2DEG的形成。调制掺杂2DEG沟道用于实现调制掺杂场效应晶体管。在β-（Al0.2Ga0.8）2 O3/Ga 2 O3材料系统中的调制掺杂的演示可以使异质结器件用于高性能电子器件。
2017-06-28 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Observation of High Harmonics of the Cyclotron Resonance in Microwave Transmission of a High-Mobility Two-Dimensional Electron System
本文报道了微波功率通过GaAs量子阱高迁移率二维电子系统的磁振荡现象。振荡反映了增强的辐射吸收在高谐波的回旋共振，并遵循同时测量的微波诱导的电阻振荡（MIRO）在直流运输。虽然透射率振荡的相对振幅（高达1%）似乎很小，但它们代表了吸收系数的显著（>50%）调制。对所得结果的分析表明，低B衰减，幅度和偏振依赖的透射率振荡准确地遵循理论描述的光子辅助散射之间的遥远的无序加宽朗道能级。提取的样本参数合理地很好地描述了同时测量的MIRO。我们的研究结果提供了一个深入了解MIRO极化免疫问题，并铺平了道路，探测不同的高流动性系统的高频传输特性，使用精确的传输测量。
2020-08-25 cond-mat.mes-hall
Suppression of Superconductivity and Electrostatic Side Gate Tuning in High Mobility SrTiO$_3$ Surface Electron Gas
University of Cincinnati（辛辛那提大学）
研究通过氢等离子体暴露制备高迁移率二维电子气，并发现其超导性被抑制，同时揭示电静态门调制与电子轨道重构的关系。
2026-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Donor binding energy and thermally activated persistent photoconductivity in high mobility (001) AlAs quantum wells
两侧具有Si增量调制掺杂的AlAs（001）量子阱的掺杂系列揭示了不同的暗和照射后饱和密度，以及温度依赖的光电导。较低的暗二维电子密度饱和度的解释假设深结合能的δ_DK = 65.2毫电子伏的Si-施主在黑暗中。照射后观察到持续光电导性（PPC），其中较高的饱和密度指示浅的照射后供体结合能。光电导性是热激活的，4K照明需要照射后退火至T = 30 K以使PPC饱和。黑暗和照明后掺杂效率的报告。
2007-09-18 cond-mat.mes-hall
Field-effect transistors and intrinsic mobility in ultra-thin MoSe2 layers
我们报告的制造背栅场效应晶体管（FET）使用超薄，机械剥离的MoSe 2薄片。MoSe 2 FET为n型，具有高栅极调制，开/关比大于106。交换源极和漏极后，该设备显示出不对称的特性，这一发现解释了在金属接触/MoSe 2界面处存在肖特基势垒。使用四点，背栅器件，我们测量的本征电导率和迁移率的MoSe 2作为栅极偏置的函数，和温度。室温迁移率约为50 cm 2/V.s的样品显示出强烈的温度依赖性，表明声子是主要的散射机制。
2012-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Magneto-refractive Effect in Second Harmonic Generation from Plasmonic Antennas in the Mid-infrared
金属纳米结构在表面等离子体共振下表现出很强的非线性光学响应，从而提高了光-物质耦合效率。这种响应的主动调制可以通过外部磁场来实现。本文利用自旋电子多层天线的非线性磁折射效应，实现了中红外波段二次谐波（SHG）的20%共振调制。我们讨论了这种调制的机制，并表明，它不能被解释为一个不平等的增强的电磁场在两个自旋状态的多层。相反，我们提出了一个新的贡献的非线性极化率，这依赖于自旋相关的电子平均自由程在金属。与铁磁体中的磁光相比，我们的方法导致共振没有偏移，从而确保同时观察到最大的SHG和最强的调制。
2020-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Electro-optic measurement of carrier mobility in an organic thin-film transistor
我们已经使用的电光技术来测量的位置依赖的红外吸收的空穴注入到一个薄的晶体的有机半导体，6，13-双（三异丙基甲硅烷基乙炔基）并五苯纳入场效应晶体管。通过向栅极或漏极施加可变频率的方波电压，可以测量电荷在表面上积累所需的时间，从而确定它们的迁移率。
2010-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field Effect Optoelectronic Modulation of Quantum-Confined Carriers in Black Phosphorus
我们报告测量薄黑磷场效应调制下的红外光学响应。我们解释所观察到的光谱变化的双极Burstein-Moss（BM）移动的吸收边，由于带填充下的栅极控制，和量子限制的Franz-Keldysh（QCFK）效应，已提出的现象，理论上发生的黑磷下施加的电场的组合。观察到不同的光学响应取决于薄片厚度和起始载流子浓度。透射消光调制幅度超过百分之二的观察，这表明使用黑磷作为中红外光电调制器应用中的活性材料的潜力。
2017-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-performance controllable ambipolar infrared phototransistors based on graphene-quantum dot hybrid
场效应晶体管（FET）对红外线具有107 A/W的灵敏度，并且石墨烯/ PbS量子点（QD）杂化材料的迁移率有很大提高。这些报道的晶体管是单极或耗尽型器件。在本文中，我们提出并制备了可控石墨烯/ PbS量子点混合场效应晶体管。通过对双极型场效应晶体管的电学和光电性能的研究，在第一象限和第三象限中，通过将栅极电压（VG）提高到3.7V和-0.8V，可以使双极型场效应晶体管（常关断）导通。在这些阈值（VT）附近，每种载流子物质显示出相当的迁移率（~ 300 cm 2 V-1 s-1）。光响应度在每个阈值附近达到~ 107 A/W，并且随（VG-VT）线性增加。这些混合场效应晶体管以其低成本、大面积、低能耗和高性能成为柔性集成电路器件中极具竞争力的候选器件。
2014-10-09 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Liquid-Gated High Mobility and Quantum Oscillation of the Two-Dimensional Electron Gas at an Oxide Interface
以离子液体为电介质的双电层晶体结构中的电场效应是研究不同材料中各种性质的有力手段。本文研究了离子液体辅助电场效应对LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$（LAO/STO）界面二维电子气电输运性质的调制和极高的迁移率。通过改变栅电压，实现了载流子的耗尽和电子迁移率的提高，达到19380 cm $^2$ /Vs，导致了LAO/STO界面电导率的量子振荡.本研究结果表明，高迁移率的氧化物界面，表现出量子现象，可以通过离子液体辅助场效应。
2016-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Large modulation of the Shubnikov-de Haas oscillations by the Rashba interaction at the LaAlO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ interface
我们利用Shubnikov-de Haas振荡方法研究了高迁移率LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面的二维费米面.我们的振荡模式的分析强调了所发挥的关键作用所带来的Rashba自旋-轨道相互作用的反转对称性的破坏，以及占主导地位的贡献的重$d_{xz}$ / $d_{yz}$轨道上的电输运。此外，我们带进光的复杂演化的振荡与载流子密度，这是调谐的场效应。
2014-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Lateral 2D superlattices in GaAs heterostructures with independent control of carrier density and modulation potential
本研究提出一种GaAs-AlGaAs异质结构二维表面超晶格的新型双层器件设计，采用原位栅极实现短周期高迁移率超晶格，可独立宽范围调控载流子密度与调制势幅值，经低温磁输运测量验证工艺损伤小，可实现弱到强的势调制调谐。
2024-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport properties of mid-infrared colloidal quantum dot films
研究了HgTe胶体量子点薄膜在中红外波段的输运和热学性质。这种材料的截止波长可以在3-5 μm范围内调谐，这使其成为现有高成本探测器的有前途的替代品。研究了配体交换和原子层沉积等沉积后工艺作为提高载流子迁移率的一种方法。
2012-04-12 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Growth and electrical characterization of Al0.24Ga0.76As/AlxGa1-xAs/Al0.24Ga0.76As modulation-doped quantum wells with extremely low x
我们报告的调制掺杂的Al0.24Ga0.76As/AlxGa 1-xAs/Al0.24Ga0.76As量子阱的生长和电学特性的摩尔分数低至x=0.00057。这种结构将允许详细研究分数量子霍尔制度中合金无序的影响。在零磁场下，我们提取了合金散射率为24 ns-1/ % Al。此外，我们发现，对于x低至0.00057的量子阱中，合金散射成为主要的迁移率限制散射机制，在超高纯度的二维电子气通常用于研究脆弱的nu=5/2和nu=12/5分数量子霍尔态。
2013-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mid-infrared Active Graphene Nanoribbon Plasmonic Waveguide Devices
掺杂石墨烯由于其多功能的外部控制功能以及其高度压缩的石墨烯表面等离子体（GSP）波长而成为中红外波长的活性等离子体材料的强有力竞争者。在本文中，我们设计了基于电压门控非均匀介质层上掺杂石墨烯纳米带（GNRs）的电调制的有源等离子体波导器件。我们首先开发了品质因数（FoM）公式来表征无源和有源石墨烯纳米波导的性能。基于FoM，我们选择最佳GNR来构建等离子体快门，其由放置在由Si纳米柱支撑的非均匀SiO $_2$衬底上的GNR组成。模拟研究表明，对于一个简单的50 nm长的等离子体快门，调制对比度可以超过30 dB。等离子体快门被进一步扩展以构建4端口有源功率分配器和8端口有源网络，两者都基于GNR交叉结波导。对于有源功率分配器，每个波导臂处的GSP功率传输可以由所施加的栅极电压独立地控制，具有高调制对比度和几乎相等的功率分配比例。从8端口有源网络的构造中，我们看到可以将GNR交叉结波导放大为大型复杂的有源波导网络，在中红外石墨烯等离子体集成纳米电路的令人兴奋的新领域中显示出巨大的潜力。
2013-12-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
A Quantum Network of Silicon Qubits using Mid-Infrared Graphene Plasmons
我们考虑一个量子网络的中红外，石墨烯等离子体耦合到氢类激发态的V族施主在硅。首先，我们展示了如何使用等离子体增强的光-物质相互作用，通过光激发和电检测发射的等离子体来实现供体量子比特的单次自旋读出。然后，我们展示了如何在高迁移率石墨烯纳米带的等离子体激元可以用来实现高保真度，两个量子比特门和纠缠的远Si施主量子比特。所提出的器件容易与现有技术和制造方法兼容。
2014-07-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electrical Control of Linear Dichroism in Black Phosphorus from the Visible to Mid-Infrared
将电可调材料结合到光子结构（诸如波导和超颖表面）中使得能够通过施加的电势来动态控制光传播。虽然许多材料已被证明表现出电可调的介电常数和色散，包括透明导电氧化物（TCO）和III-V族半导体和量子阱，但这些材料在传播平面中都是光学各向同性的。在这项工作中，我们报告了第一个已知的例子，电可调线性二向色性，在这里观察到的几层黑磷（BP），这是一个有前途的候选人的多功能，宽带，可调光子元件。我们测量从中红外到可见光频率范围内的线性二向色性的主动调制，这是由各向异性量子限制斯塔克和Burstein-Moss效应驱动的，以及场诱导的禁止到允许的光学跃迁。此外，我们观察到高BP吸收调制强度，接近统一的某些厚度和光子能量。
2017-09-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Optical probing of the intrinsic spin Hall effect in a high mobility GaAs p-doped quantum well
本文报道了用解理边过生长法制备的调制掺杂的Al-GaAs/GaAs/AlGaAs异质结中的本征自旋霍尔效应的探测。由于电子和自旋极化空穴的复合产生的光发射，并以1微米的空间分辨率映射。边缘累积的自旋极化高达11%的测量，诱导单独的应用程序的电场垂直于pn结。使用量子点结构作为光源，可以看到有效自旋极化与电场的线性相关性，以及自旋霍尔效应的主导性。从外延制造的LED的空间分辨光谱被证明是一个有价值的工具，以探测电子和空穴气体的边缘状态，在减少的尺寸。
2017-05-03 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Tailoring Drug Mobility by Photothermal Heating of Graphene Plasmons
我们提出了一种理论方法来定量确定光热驱动的增强红外激光照射下的石墨烯-吲哚美辛混合物的分子流动性。石墨烯等离子体吸收入射的电磁能量并将其消散为热量。吸收的能量取决于石墨烯等离子体的光学性质，这是敏感的结构参数，和浓度的等离子体纳米结构。利用理论模型，计算了不同浓度石墨烯等离子体激元作用下，药物本体的温度梯度。从这些，我们确定的结构分子松弛和扩散的吲哚美辛的温度依赖性，并找到如何加热过程显着提高药物的流动性。
2021-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Tunable plasmons in atomically thin gold nanodisks
高速调制光的能力对于电信、信息处理和医学成像技术至关重要。这刺激了在可见光和近红外频率下掌握光电开关的强烈努力，尽管在集成架构中应对当前计算机速度仍然是一个重大挑战。作为部分成功，最近已经通过门控图案化石墨烯实现了中红外光调制。在这里，我们表明，原子级薄的贵金属纳米岛可以扩展光学调制到可见光和近红外光谱范围。我们发现薄金属纳米盘中的等离子体激元产生与相同直径的球形颗粒相似的吸收截面。使用实际水平的电掺杂，等离子体被移动了大约一半的宽度，从而导致光吸收的两倍变化。这些结果，我们证实了微观量子理论的光学响应，具有巨大的潜力的发展，电子可见光和近红外线调制的可集成，纳米器件。
2014-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Kondo-coupled van der Waals antiferromagnet with high-mobility quasiparticles
Wuhan National High Magnetic Field Center（武汉国家强磁场中心）；School of Physics, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学物理学院）；School of Physics, Nanjing University（南京大学物理学院）；Anhui Key Laboratory of Low-Energy Quantum Materials and Devices, High Magnetic Field Laboratory, Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences（中国科学院合肥物质科学研究院强磁场实验室、安徽低能量子材料与器件重点实验室）；School of Physics and Electronics, Henan University（河南大学物理与电子学院）；State Key Laboratory of Advanced Electromagnetic Technology, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学先进电磁技术国家重点实验室）
CeTe₃是一种具有高迁移率准粒子的Kondo耦合范德瓦尔反铁磁体，通过光学和量子振荡测量发现其在低温下有效质量增强，同时量子迁移率显著提高。
2025-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
