Impact of phonons on dephasing of individual excitons in deterministic quantum dot microlenses
优化半导体纳米结构中的光-物质耦合是理解其光学特性的关键，并且可以通过先进的制造技术实现。使用原位电子束光刻结合低温阴极发光成像，我们确定性地制造上述选定的InAs量子点（QD）实现其有效耦合到外部光场的微透镜。这使得能够进行单量子点激子的四波混合显微光谱，揭示激子布居和相干动力学。我们推断的退相的温度依赖性，以解决声子的约束激子的退相干的影响。在第一个皮秒的相干性的损失与声子波包的发射，也支配在光致发光（PL）光谱的声子背景。使用理论的基础上的独立玻色子模型，我们一贯解释的初始相干衰减，零声子线分数，和线型的声子辅助PL使用现实的量子点几何形状。
2016-10-31 cond-mat.mes-hall
Impact of phonon lifetimes on the single-photon indistinguishability in quantum emitters based on 2D materials
本文通过求解全量子力学方程，量化了激子-声子相互作用和腔QED效应对二维材料量子发射体单光子不可分辨性的影响，发现有限声子寿命引起的纯退相干显著降低了光子相干性。
2025-03-07 cond-mat.mes-hall
Impact of Exchange-Correlation Functionals on Predictions of Phonon Hydrodynamics: A Study of Fluorides, Chlorides, and Hydrides
McGill University（麦吉尔大学）
本文研究了不同交换关联泛函对氟化物、氯化物和氢化物电、机械和热性质的影响，探讨了声子水动力学在不同长度尺度和温度下的行为，发现泛函选择影响热导率和声子水动力学窗口的预测。
2026-03-09 cond-mat.mes-hall
Impact of electron-phonon interactions on quantum-dot cavity quantum electrodynamics
光子纳米腔中的半导体量子点（QD）为量子信息处理和腔量子电动力学（QED）提供了单片的、鲁棒的平台。这种固态腔QED系统的一个固有特征是电子-声子相互作用的存在，这使这些系统与传统的原子腔QED区别开来。了解电子-声子相互作用对这些系统的影响对于控制和利用它们所展示的丰富物理学是必不可少的。在这里，我们研究了电子-声子相互作用对基于量子点的腔QED系统的影响。当量子点和腔处于非共振状态时，我们观察到声子辅助的腔模辐射，它强烈依赖于温度和腔失谐量。当它们共振时，我们观察到一个不对称的真空拉比双重态，其分裂随温度的升高而变窄。这些实验观察可以很好地再现使用腔QED模型，包括电子-声学-声子相互作用。我们的工作提供了重要的，但迄今为止知之甚少的机制，非共振量子点腔耦合和各种腔QED系统的物理利用发射耦合到声子，如氮空位中心在金刚石和胶体纳米晶体。
2009-08-06 cond-mat.mes-hall
Impact of novel electron-phonon coupling mechanisms on valley physics in two-dimensional materials
系统地研究了各种电声声子耦合机制对二维材料中谷区物理的影响。在静态应变极限下，我们发现狄拉克锥倾斜势和形变势具有相似的谷霍尔响应，因为它们属于同一普适类的赝自旋结构。然而，这种论点失败的耦合机制与位置相关的费米速度。对于各向同性的情况下，一个显着的谷霍尔效应发生附近的电荷中性类似的键长的变化，而对于各向异性的情况下，几何谷传输被抑制，类似于变形电位。间隙开放机制的非均匀应变被发现，完全抑制谷霍尔输运，即使应变的动力学。通过改变门电压，可以实现可调谐的声子辅助谷霍尔响应，这为谷声电子学的丰富现象和新功能铺平了道路。
2020-12-16 cond-mat.mes-hall
Theoretical polarization dependence of the two-phonon double-resonant Raman spectra of graphene
石墨烯的实验拉曼光谱显示出一些强烈的双声子带，这是通过双共振散射过程增强。虽然有许多关于这个主题的理论论文，但它们都没有在单个模型内预测光谱。在这里，我们提出的双声子拉曼光谱的量子微扰理论计算的石墨烯。电子和声子的色散，电子寿命，电子-光子和电子-声子矩阵元素，都得到了基于密度泛函理论的非正交紧束缚模型。系统地研究了泛频和组合双声子拉曼带，特别是它们的拉曼位移和强度与能量和偏振态的关系。我们发现，平行和交叉偏振光的积分强度之比为0.33和0.42之间的所有双声子带。我们的结果与现有的实验数据吻合得很好。
2012-06-25 cond-mat.mes-hall
Biexciton state preparation in a quantum dot via adiabatic rapid passage: comparison between two control protocols and impact of phonon-induced dephasing
本文从理论上研究了在声学声子耦合的情况下，利用绝热快速通过的方法在量子点中制备双激子态的稳定性和保真度。我们的分析是基于一个数字完整的实时路径积分的方法，并包括不同的方案，使用扫频（啁啾）脉冲的光驱动。我们表明，根据双激子结合能的大小，共振双光子激发或双色方案可以是有利的。它表明，载流子-声子相互作用强烈影响的协议的效率和一个强大的制备的双激子被限制为正啁啾和低温。当温度低于4K时，双激子产率可显著提高.
2012-10-04 cond-mat.mes-hall
Phonon signatures in spectra of exciton polaritons in transition metal dichalcogenides
在高Q光学腔中嵌入过渡金属二硫属化物单层导致形成不同的激子极化激元模式。极化激元受单分子膜中激子-声子强相互作用的影响。我们用一个无时间卷积的主方程来计算声子对极化激元谱的影响。我们讨论了两个分支的线形状对温度和失谐量的非平凡依赖性。特殊的极化激元色散关系导致下极化激元的线宽在很大程度上独立于与声学声子的耦合。对于上极化激元，声学声子导致线性响应中的共振的低能肩。此外，我们分析了非均匀加宽的影响是在低温下的下极化激元线宽的主要贡献。我们的研究结果指向有趣的声子功能的极化激元光谱过渡金属dichalcogenides。
2021-08-29 cond-mat.mes-hall
Structurally Dependent Fano Resonances in the Infrared Spectra of Phonons in Few-Layer Graphene
利用红外吸收光谱研究了200 meV左右的少层石墨烯中的面内光学声子。声子谱表现出不寻常的非对称特征的Fano共振，这取决于严格的层厚度和堆叠顺序的样品。菱面体（ABC）堆积的样品中的声子强度显著高于Bernal（AB）堆积的样品。这些观测结果反映了这些系统中声子和带间电子跃迁之间的强耦合，以及不同厚度和堆叠顺序的样品中电子态联合密度的独特变化。
2011-09-28 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted dark exciton preparation in a quantum dot
在半导体量子点中，与环境（即声子）的耦合对于光学态制备起着至关重要的作用。我们分析了声子的影响，两种方法的直接光学制备的暗激子，这是通过倾斜的磁场：激发与啁啾激光脉冲和激发与失谐脉冲。我们的研究表明，对于这两种方法，声子要么不妨碍所提出的机制，甚至是有用的，通过拓宽参数范围，其中暗态制备是可能的，由于声子辅助暗激子制备。鉴于声子对光学制备的积极影响，在量子点中使用暗激子变得更加有吸引力。
2017-04-12 cond-mat.mes-hall
Origin of coherent G band phonon spectra in single wall carbon nanotubes
利用泵浦-探测光谱技术研究了单壁碳纳米管中的相干声子，发现相干声子的微分吸收系数随时间的变化。对于径向呼吸模式（RBM）的单壁碳纳米管，相干声子信号被理解为是由于相干RBM声子振荡调制的直径相关的能隙的结果。然而，这种机制可能不是占主导地位的贡献，在单壁碳纳米管的其他声子模式。特别是，对于G带声子，这对应于键拉伸运动，我们发现，原子间偶极矩阵元的调制引起的相干G带声子强度相媲美的相干RBM声子强度。我们还进一步讨论了相干G带和RBM声子振幅与激光激发脉宽的关系。
2014-08-06 cond-mat.mes-hall
Amplitude- and phase-resolved nano-spectral imaging of phonon polaritons in hexagonal boron nitride
声子极化激元是光子与光学声子强耦合产生的准粒子。在二维材料中激发和控制这些准粒子提供了在纳米尺度上限制和传输光的机会。在这里，我们图像的声子极化激元（PhP）的光谱响应薄六方氮化硼（hBN）晶体作为一个代表性的2D材料使用振幅和相位分辨近场干涉与宽带中红外同步辐射。大的光谱带宽使得能够同时测量面外（780 cm-1）和面内（1370 cm-1）hBN声子模式。与强色散的面内模式相反，面外模式PhP响应较弱。PhP波长的测量揭示了薄hBN薄片的样品厚度成比例的依赖关系，这可以通过描述二维极化激元激发的一般模型来理解。
2015-01-10 cond-mat.mes-hall
Phonon effects on the current noise spectra and the ac conductance of a single molecular junction
利用非平衡格林函数和运动方程方法，建立了单分子结（SMJ）中电子输运与振动模耦合的自洽场论。结果表明，在这种自洽微扰理论中，声子在强电子-声子耦合区的非平衡动力学可以得到适当的考虑，声子的自能与分子结中的电流涨落有关.我们计算了有限频率非对称噪声谱和交流电导，揭示了丰富的非弹性电子隧穿特性的吸收和发射性能的SMJ。在有限偏压和电子隧穿电流的作用下，分子结的振动模式被加热并驱动到非平衡状态。研究了非平衡声子对电流谱和噪声谱的影响。
2013-12-16 cond-mat.mes-hall
Contribution of electron-phonon coupling to the luminescence spectra of single colloidal quantum dots
在氮气氛中，在室温以上较宽的温度范围内，实现了单胶体量子点CdSe/ZnS的荧光光谱实验。由于温度的变化，以及由于光谱扩散过程的光谱展宽和移位进行了检测和分析。发现谱线宽度的平方与谱线最大值的位置呈线性关系，并用一个考虑了电子-声子耦合强度缓慢变化的模型解释了这种关系。
2019-12-13 cond-mat.mes-hall
Phonon-induced Markovian and non-Markovian effects on absorption spectra of moiré excitons in twisted transition metal dichalcogenide bilayers
Institute of Solid State Theory, University of Münster（明斯特大学凝聚态理论研究所）；Department of Physics, University of Münster（明斯特大学物理系）
研究揭示了扭曲双层中莫尔激子的声子耦合随扭角变化，影响吸收光谱特性，发现小扭角时非马尔可夫极化动态主导，大扭角时马尔可夫过程主导，同时多条激子带散射影响吸收峰。
2026-01-09 cond-mat.mes-hall
Impact of exciton-phonon and exciton-magnon interaction on transport in anisotropic 2D magnetic semiconductors
Philipps-Universität Marburg（马尔堡菲利普斯大学）；mar.quest—Marburg Center for Quantum Materials and Sustainable Technologies（mar.quest——马尔堡量子材料与可持续技术中心）；University of Münster（明斯特大学）
本文发展微观多体理论，揭示CrSBr中激子-声子和激子-磁子相互作用的各向异性散射导致方向依赖的扩散系数，并识别出单声子与双磁子散射的温度特征，为磁性范德华半导体激子输运提供理论框架。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall
Spectral asymmetry of phonon sideband luminescence in monolayer and bilayer WSe2
本文报道了单层和双层WSe $_{2}$中暗激子边带发射谱线形状随温度变化的实验研究。利用光致发光光谱在从4到100 K的范围内，我们观察到一个明显的不对称的声子辅助发光动量间接激子水库。我们表明，相应的光谱轮廓是不同的明亮的激子直接辐射衰变途径。线形不对称性反映了具有有限质心动量的激子态的热分布，这是声子边带发射的特征。激子水库提取的温度被发现一般遵循的晶格，与偏差反映过热的人口。后者在双层情况下和在最低温度下最明显。我们的研究结果增加了对声子辅助动量暗激子复合的理解，更一般地说，建立了间接带隙原子薄半导体中有限动量激子热分布的方法。
2021-10-18 cond-mat.mes-hall
Photoluminescence Spectra of Quantum Dots: Enhanced Efficiency of the Electron-Phonon Interaction
半导体量子点的光致发光理论的发展依赖于两个关键因素。首先，它考虑到激子-声子系统的非绝热性。第二，它包括多模介电模型的LO-声子和电子-声子相互作用的限制系统。在球形量子点中，非绝热性的作用是至关重要的，其中最低的单激子态可以是简并或准简并的。对于不同的量子点结构，计算的声子卫星强度随温度、激发能和量子点尺寸的变化与光致发光的实验数据基本一致。
2001-07-23 cond-mat.mes-hall
Unifying the low-temperature photoluminescence spectra of carbon nanotubes: the role of acoustic phonon confinement
在低温下，单壁碳纳米管的光致发光显示出各种各样的光谱轮廓，从悬浮纳米管中的超窄线到宽的和不对称的线形，这些线形在激子-声子耦合方面困扰着当前的解释。在这里，我们提出了一套完整的光致发光矩阵嵌入纳米管，包括前所未有的窄发射线。我们表明，在纳米管的低温发光分布的多样性起源于其低能量声学声子模式的微小修改。当低能量模式被局部抑制时，恢复了窄至0.7 meV的尖锐的光致发光线。此外，具有特定温度依赖性的多峰发光曲线显示存在受限声子模式。
2014-06-03 cond-mat.mes-hall
The effect of electron-phonon interactions on the spectral properties of single defects in hexagonal boron nitride
本研究测量hBN单缺陷的温度依赖光谱，结合二次与线性电子-声子耦合模型解释ZPL展宽、线移及边带，并得出Debye-Waller因子。
2019-01-30 cond-mat.mes-hall
Coupling between Phonon-Phonon and Phonon-Impurity Scattering: A Critical Revisit of the Spectral Matthiessen's Rule
当多重散射机制存在时，光谱Matthiessen规则通常用于计算总声子散射率。在这里，我们预测的光谱声子弛豫时间$τ$的缺陷体硅的简正模分析的基础上的分子动力学，并表明光谱Matthiessen的规则是不准确的，由于忽略了非谐声子-声子散射$τ_a^{-1}$和声子-杂质散射$τ_i^{-1}$之间的耦合。结果，光谱Matthiessen规则低估了总声子散射率，因此高估了质量掺杂和Ge掺杂硅的热导率$κ$约20- 40%。我们还直接估算了这种耦合散射率，即所谓的耦合五声子散射率$τ_{\rm couple}^{-1}$，并在$τ_a^{-1}+τ_i^{-1}+τ_{\rm couple}^{-1}$和总散射率$τ_{tot}^{-1}$之间取得了很好的一致性。
2015-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of hot phonons and thermal stress in micro-Raman spectra of molybdenum disulphide
显微拉曼光谱已成为探测新兴功能材料（如二维（2D）层状结构）热物理行为的重要工具。通过聚焦拉曼激发激光束的局部加热预期在材料中产生应力和非平衡温度分布。在这里，我们调查的热光学声子在二硫化钼（MoS2）的拉曼光谱的影响，并区分它们与热致压缩应力，这导致拉曼频率蓝移在聚焦拉曼激光光斑所造成的。在显微拉曼测量中考虑应力效应的情况下，发现热光学声子和声学声子浴之间的不平衡程度远小于在悬浮石墨烯的先前显微拉曼测量中观察到的那些。与布里渊区中的其他光学声子和声学声子相比，观察结果与基于第一性原理的理论预测相一致。这些发现提供了对这种新兴的2D过渡金属二硫属化物（TMD）电子和光电材料中能量弛豫过程的详细了解，并澄清了这种和其他2D材料中热传输的显微拉曼测量中的一个重要问题。
2022-11-09 cond-mat.mes-hall
Impact of the electron-electron correlation on phonon dispersions: failure of LDA and GGA functionals in graphene and graphite
我们使用各种从头算方法计算了石墨烯和石墨中选定声子模式的电子-声子耦合（EPC）。GW方法中包含的非局域交换相关效应使A $'_1$ { \bf K}模式的平方EPC相对于LDA和GGA近似中的密度泛函理论强重整化了近80 $%$。在GW中，A $'_1$ { \bf K}模式的声子斜率几乎是GGA和LDA中的两倍，与非弹性X射线散射和拉曼光谱的声子色散一致。混合B3 LYP泛函在{ \bf K}处高估EPC约30%。在Hartree-Fock近似下，石墨烯结构在{ \bf K}处的A $'_1$声子之后的畸变下显示不稳定性。
2008-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impact of optical phonon scattering on magnetotransport in double-barrier heterostructures
利用三维量子输运模拟器，对平行电场和磁场作用下电子与纵向光学声子相互作用的双势垒异质结构中的输运进行了理论分析. LO声子散射辅助共振隧穿引起的朗道态间跃迁是一个重要的过程，其几率与朗道态内散射的几率相当。电流-电压特性的分析还揭示了电流峰值是磁场的逆的周期函数，其周期取决于准谐振能级。
2001-12-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum noise of electron-phonon heat current
我们分析了金属中电子和声子之间的热流涨落。在平衡状态下，我们恢复了与涨落耗散定理一致的标准结果。在这里，我们表明，热流噪声在有限的频率，保持不为零的温度。我们简要地讨论了电子-声子热流波动对量热法的影响，特别是在单微波-光子探测的制度。
2017-11-06 cond-mat.mes-hall
Theory of double-resonant Raman spectra in graphene: intensity and line shape of defect-induced and two-phonon bands
我们计算了石墨烯的双共振拉曼光谱，确定了与声子缺陷过程和双声子过程相关的谱线。声子和电子色散再现计算的基础上密度泛函理论与GW校正。电子光，声子，和缺陷散射矩阵元素和电子线宽明确计算。通过考虑不同类型的理想化缺陷来模拟缺陷诱导过程。对于$ε_L=2.4$ eV的激发能，与测量的一致性是非常好的，计算再现：声子之间的相对强度缺陷或两个声子线之间;测量的D，$D'$，2D和$2D'$线的小宽度;线的形状;在1800，2000厘米$^{-1}$范围内的小强度线的存在。我们确定光谱如何依赖于激发能，光的偏振，电子线宽，缺陷的种类和它们的浓度。根据目前的研究结果，$2D'$和2D线之间的强度比可以用来确定实验的电子线宽。$D$和$D'$线之间的强度比取决于模型缺陷的种类，这表明该比率可能用于识别实际样品中存在的缺陷的种类。石墨烯平面外的带电杂质对拉曼信号的贡献几乎不可检测。
2011-05-16 cond-mat.mes-hall
Point-contact function of the electron-phonon interaction in zirconium
利用Yanson点接触（PC）光谱技术对锆的电子-声子相互作用（EPI）谱进行了实验研究。测定了EPI谱函数和常数。研究了同质接触（$Zr-Zr$）和异质接触（$Zr-Cu$、$Zr-Ag$和$Zr-Au$）。铜、银或金对异质接触光谱没有贡献。在能量5-6、9-11、13-15、18-20和27-29 $meV$处观察到EPI函数的五个声子特征的位置。观察到的PC光谱的多样性归因于$Zr$的各向异性。pacs{71.38.- k，73.40.Jn，74.25.Kc，74.45.+ c}
2017-01-09 cond-mat.mes-hall
Impact of counter-rotating-wave term on quantum heat transfer and phonon statistics in nonequilibrium qubit-phonon hybrid system
反旋波项（CRWTs）在具有强系统浴耗散的开放小量子系统中被认为是至关重要的。在这里，通过在一个非平衡量子比特-声子混合模型的例子，我们表明，CRWTs可以发挥重要的作用，即使在弱系统浴耗散的量子热传递。利用相干声子态，我们得到了热交换率分别由驻波项和CRWT贡献的量子主方程。我们发现，仅包括RWT，稳态热流和电流波动将显着抑制在大的温度偏置，而他们强烈增强，考虑CRWT此外。此外，对于声子统计，平均声子数和双声子关联几乎不受仅RWT的强量子比特-声子杂化的影响，而通过另外基于CRWT的合作跃迁，它们将显著冷却。因此，量子传热系统中的CRWTs应谨慎对待。
2020-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Impact of Phonon Surface Roughness Scattering on Thermal Conductivity of Thin Si Nanowires
提出了一种计算直径D < 100 nm的硅纳米线的表面粗糙度限制热导率的新方法。一个依赖于频率的声子散射率计算从微扰理论和相关的描述的表面通过均方根粗糙度高度Δ和自协方差长度L。利用全声子色散关系，我们发现热导率与直径和粗糙度的二次关系为（D/Δ）^2。计算结果表明，在宽的直径和温度范围（25-350 K）内，计算结果与实验数据非常吻合，并成功地预测了粗蚀刻的50 nm硅纳米线在室温下的极低热导率为2 W.m^{-1}.K^{-1}。
2009-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Observation of Giant Quantized Phonon Modes in Graphene via Tunneling Spectra
声子是晶格的基本振动模式，通过电子-声子相互作用在决定材料的电子性质方面起着至关重要的作用。然而，在电学测量中，直接探测材料的声子模式已被证明是困难的。本文报道了在磁场作用下，利用隧道谱观测石墨烯单层中K和K离面声子的巨量子化声子峰，这种方法通常被用来测量材料的局域电子性质.垂直的磁场将石墨烯中的无质量狄拉克费米子量子化为离散的朗道能级（LL）。我们证明了准粒子的声子在石墨烯的发光层中的发射或吸收产生了一个新的离散态序列：量子化声子模。在我们的隧穿谱中，由于K和K面外声子打开了一个非弹性隧穿通道，所观察到的声子峰的强度大约是LL的50倍。我们还表明，它是可能的开关量子声子模式在纳米尺度上通过控制石墨烯和支撑衬底之间的相互作用。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling Photoluminescence Spectra of hBN Color Centers by Selective Phonon-Assisted Excitation: A Theoretical Proposal
六方氮化硼（hBN）中的色心即使在室温下也显示出稳定的单光子发射，使这些系统成为量子信息应用的有希望的候选者。除了这一显著的性质，它们与纵向光学（LO）声子的相互作用也是非常独特的，因为它们导致主导声子边带（PSB），以及从零声子线（ZPL）分离。在这项工作中，我们利用这种明确的光谱分离的声子衰减动力学的影响，理论上的时间依赖的光致发光（PL）信号。我们的模拟表明，通过使用定制的光激发方案，有可能在两个LO模式之间产生叠加，导致声子量子拍频，表现在随时间变化的PL信号中。
2021-02-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Flexocoupling impact on the generalized susceptibility and soft phonon modes in the ordered phase of ferroics
挠曲电效应对铁电体长程有序相的广义磁化率和软声子色散的影响还没有研究。在知识的差距促使我们建立的柔性耦合的关联函数的长程序参数波动的铁电相的局部无序源的影响。在Landau-Ginzburg-Devonshire方法中，我们得到了铁电相的广义磁化率和声子色散关系的解析表达式。出乎意料的是，静态和动态挠曲电效应的联合作用诱导了广义极化率的非对角分量，其幅度与自发极化与挠曲耦合常数的卷积成正比。弯曲耦合基本上拓宽了广义极化率的k谱，从而减小了相关半径，并导致光学和声学软模声子分支的额外“推开”。通过铁电非线性和电致伸缩机制的自发极化的贡献可以导致磁化率k谱的加宽和变窄。由于弯电耦合和自发极化的共同作用，与顺电相的谱相比，铁电相的软声子谱中的横光学模和声学模的简并消失。这些影响已被定量研究的铁电锆钛酸铅使用的静态和动态flexocouplings和立方对称近似的弹性性能的现实值。导出了任意对称、弹性和电致伸缩各向异性的关联函数的一般表达式。
2015-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic-scale tunable phonon transport at tailored grain boundaries and Their Impact on Thermal Conductivity
University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）；University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；Irvine Materials Research Institute, University of California-Irvine（加州大学尔湾分校欧文材料研究所）；University of California, San Diego（加州大学圣迭戈分校）
研究通过原子级振动光谱学揭示晶界角度对声子输运和热导率的调控机制，提出倾斜和扭转角度作为热管理的调控手段。
2026-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spectrally resolved detection in transient-reflectivity measurements of coherent optical phonons in diamond
相干光学声子在理解和设计光-物质相互作用中起着至关重要的作用，并且可以通过瞬态反射率测量来检测。在本文中，我们演示了光谱分辨检测相干光学声子在金刚石从超短红外泵浦探测测量使用光学带通滤波器。我们表明，这提高了灵敏度约35倍，在测量的相干振荡的瞬态反射率相比，常用的光谱集成测量。为了解释这一现象，我们讨论了它的机制。
2016-07-12 cond-mat.mes-hall physics.optics
Length Dependent Thermal Conductivity Measurements Yield Phonon Mean Free Path Spectra in Nanostructures
在纳米结构如纳米线上的可变长度上的热导率测量提供了关于负责热传导的声子的平均自由程（MFP）的重要信息。然而，几乎所有的这些测量都是用平均MFP来解释的，即使许多晶体中的声子具有宽的MFP光谱。在这里，我们提出了一种重建方法来获得MFP光谱的纳米结构从可变长度的热导率测量。使用这种方法，我们调查最近报道的SiGe合金纳米线和悬浮石墨烯带的长度依赖的热导率测量。我们发现，最近对石墨烯的测量表明，石墨烯中70%的热量是由具有大于1微米的MFP的声子携带的。
2015-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependent photon emission spectra of free excitons in phonon field of GaN
本文详细研究了GAN中含有一个或两个LO声子的自由激子随温度变化的辐射复合。结果表明，随着温度的升高，两个声子边带都具有不对称的线型，并且它们离零声子线的能量间距与LO声子的特征能量有很大的偏离。此外，单声子边带和双声子边带的偏离率也有很大的不同。利用Segall-Mahan理论，考虑激子-光子和激子-声子相互作用，计算了宽温度范围内自由激子的单或双LO声子的边带。理论和实验之间的良好协议，实现了通过使用只有一个可调参数（自由激子的有效质量）。获得的有效质量表明GAN中的自由激子可能比现有理论研究估计的轻得多。
2005-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Superconducting transition temperature of Pb nanofilms: Impact of the thickness-dependent oscillations of the phonon mediated electron-electron coupling
到目前为止，一些实验组报道了原子级均匀的单晶Pb纳米膜的T_c随厚度的变化。所报道的T_c振荡的幅度在不同的实验中变化很大。在这里，我们提出，这个悬而未决的问题的原因是相互作用的量子尺寸的变化，在单电子态密度与厚度依赖的振荡的声子介导的电子-电子耦合。耦合中的这种振荡取决于衬底材料、界面质量、保护盖和制造过程的其他细节，从一个实验到另一个实验都是变化的。这就解释了为什么现有的数据没有表现出关于T_c振荡幅度的一种声音一致性。我们的分析是基于超导板的Bogoliubov-de Gennes方程的数值解。
2012-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Direct time domain sampling of sub-THz coherent acoustic phonon spectra in SrTiO$_3$ using ultrafast X-ray diffraction
利用SrRuO $_3$ /SrTiO $_3$超晶格作为光声换能器，在SrTiO $_3$单晶中合成了亚太赫兹纵向准单色声学声子。利用超快X射线衍射确定产生的声学声子谱。在时域中产生的声子谱的分析揭示了一个k矢量依赖的声子寿命。据观察，即使在亚太赫兹频率下，声子寿命也符合Akhiezer超声衰减模型中已知的1/ $ω^2$幂律。所观察到的合成光谱的更高的$q$的位移进行了讨论的框架中出现的非线性效应，由于高振幅的合成声子。
2013-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Correlations in optical phonon spectra of complex solids
本文用Wigner-Dyson统计方法分析了具有复杂单胞的固体光学声子谱中的谱关联。尽管事实上，所有的力常数是真实的，我们发现，统计主要是GUE型的布里渊区内的晶体和晶胞对称性的位置而定。分析和数值结果的交叉GOE GUE统计。
1999-10-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Photonic "hourglass" design beyond the standard bulk model of phonon decoherence
针对准一维光子“沙漏”单光子源，本文通过详细建模其固有振动模式，证明大Purcell增强可消除声子退相干影响并保持近单位不可区分性。
2025-01-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Impact of electron-phonon scattering on optical properties of CH$_3$NH$_3$PbI$_3$ hybrid perovskite material
我们数值研究了电子-声子散射对钙钛矿材料（CH 3 NH3 PbI 3）光学性质的影响。利用非平衡格林函数方法，我们计算了几种电子-声子散射强度以及弹道输运情况下的局域态密度。我们报告了一个Urbach样的渗透的带隙中的态密度由于散射。态密度随散射强度的增加而向带隙深处扩展。我们确定的电子电流的贡献相对于光子吸收和光子发射。这允许从低于带隙的吸收系数估计Urbach能量。的Urbach能量值高达9.5毫电子伏，这意味着散射的贡献，总实验Urbach能量为15毫电子伏是相当重要的。Urbach尾通常归因于系统的无序，留下了进一步改进的希望。然而，我们在这项工作中表明，一个显着的贡献乌尔巴赫尾来自载波声子相互作用，材料的固有特性，从而设置一个下限的改善幅度。最后，我们估计开路电压Voc的太阳能电池假设这样的材料作为吸收剂。Voc损耗随散射强度增加而增加，最高可达41 mV。这项研究证实了钙钛矿材料中电子的散射改变了光学行为。
2019-09-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Phonon-Induced Effects in Quantum Dot Absorption and Resonance Fluorescence with Hierarchy of Pure States
本文利用非马尔可夫量子态扩散及纯态层级体系，计算强声子耦合与有限温度下量子点的吸收和共振荧光谱，揭示了声子耦合和热效应对光谱特征的影响。
2024-12-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Connecting electron and phonon spectroscopy data to consistently determine quasiparticle-phonon coupling on the surface of topological insulators
光电子能谱和声子能谱对拓扑绝缘体表面的电子-声子耦合常数λ的估计有很大的差异，即使是对于特定的材料和技术。我们连接这些实验的结果，通过确定狄拉克费米子准粒子光谱函数使用的信息从测量光谱的强相互作用，低洼的光学表面声子带。从耦合产生的显着的光谱特征被发现在能量标度< 1 meV的变化，是不同于传统的金属中的声学声子的情况下观察到的。我们探索不同的手段来确定λ从电子的角度来看，并确定定义，产生的值与声子光谱。
2013-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature Dependent Mean Free Path Spectra of Thermal Phonons Along the c-axis of Graphite
由于石墨具有极大的热各向异性，人们对石墨的热传导研究已有几十年的历史。虽然沿面内和跨面方向的体热导率是众所周知的，但人们对负责热传导的热声子的微观特性知之甚少。特别是，最近的实验和计算工作表明，沿c轴的平均声子平均自由程（MFP）是相当大的比由动力学理论估计，但MFP的分布仍然未知。在这里，我们报告的第一个定量测量的c-轴声子MFP光谱在石墨在各种温度下使用时域热反射测量的石墨薄片与可变厚度。我们的研究结果表明，c-轴声子MFP在室温下有几百纳米的值和一个更窄的分布比在各向同性晶体。在低温下，声子散射主要由分离不同旋转取向的结晶区域的晶界决定。我们的研究提供了重要的新的见解热输运和声子散射机制在石墨和其他各向异性范德华固体。
2015-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon spectra, quantum geometry, and the Goldstone theorem
Zhiyuan College, Shanghai Jiao Tong University（致远学院，上海交通大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Istituto Italiano di Tecnologia（意大利理工大学）
本文研究了石墨烯中量子几何对声子谱的影响，发现移除量子几何贡献会导致声学声子行为非解析。
2025-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Engineering dissipation with phononic spectral hole burning
光学机械学、奈米机电学和整合光子学带来了声子装置物理学和技术的复兴。这一进展的核心是支持超长寿命光子和声子激发的设备和材料，提供基于可定制光子-声子耦合的经典和量子动力学的新机制。基于二氧化硅的器件一直处于此类创新的最前沿，因为它们能够支持持续近10亿个周期的光激发，并且具有低光学非线性。值得注意的是，声学声子模式可以持续相当数量的循环在晶体固体在低温下，允许自由基增强的光子-声子耦合。然而，在二氧化硅中不可能实现类似的声子相干时间，因为二氧化硅在低温下变得不透声。在本文中，我们证明了固有形式的声子耗散大大减少（> 90%）使用非线性饱和与连续驱动场的不同频率。我们首次展示了稳态声子光谱烧孔，并表明这种控制玻璃中耗散的技术产生了宽带透明窗口。这些研究是在微尺度光纤波导中进行的，其中操纵声子耗散所需的声强度可以通过适度（nW）功率的光学产生的声子场来实现。我们开发了一个简单的模型，解释耗散和色散的变化产生的声子饱和。在显示如何耗散和色散特性的玻璃可以使用外部字段进行操作，我们打开了大门，动态声子开关和使用的玻璃作为低损耗的声子介质，这可能使新形式的可控激光动力学，信息处理和精密计量。
2016-06-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
The impact of spurious imaginary phonon modes on thermal properties of Metal-organic Frameworks
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
本文系统展示了虚假虚声子模式会显著引入热容估计误差，导致基于热性质的MOF筛选排序错误，并提出了一种简单快速的后处理工作流来校正热容估计。
2026-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Moiré phonons and impact of electronic symmetry breaking in twisted trilayer graphene
扭曲三层石墨烯是一种特别有前途的莫尔超晶格系统，由于其可调谐性，强超导性和复杂的电子对称性破缺。受这些性质的启发，我们研究了该系统的晶格弛豫和长波声子模。我们发现，镜像对称的三层石墨烯主机，除了传统的声学声子模式，两类剪切模式，这是偶数和奇数下镜面反射。镜像偶模被发现是无间隙的，相当于扭曲的双层石墨烯的“相位子”模式，具有适当的重新缩放的参数。镜像对称下的奇模在扭曲的双层石墨烯中没有类似物，并且表现出有限的间隙，我们表明这与晶格弛豫的程度成正比。我们还讨论了镜像对称性破缺的影响，这可以通过位移场调谐或导致堆叠移位，以及旋转以及时间反演对称性破缺，导致自发电子秩序。我们证明，这可以诱导有限的角动量的声子分支。我们的研究结果是重要的解释最近的实验，关于超导电性和线性的$T$电阻率的起源。
2022-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Impact of the phonon environment on the nonlinear quantum-dot-cavity QED. I. Path-integral approach
提出基于路径积分、Trotter 分解与连接集团展开的半解析方法，揭示声子环境在强耦合和高温下对非线性 QD–腔 QED 的非马尔可夫效应及 JC 阶梯重整化。
2023-06-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Phonon dynamics and thermal conductivity of PtSe2 thin films: Impact of crystallinity and film thickness on heat dissipation
我们提出了一个比较调查的结晶度和薄膜厚度的影响的声学和热性能的二维层状PtSe 2薄膜的厚度（0.6-24 nm）相结合的一套实验技术，即频域热反射，低频拉曼和泵浦探测相干声子光谱。我们发现，由于声子晶界散射的厚度大于12 nm的多晶薄膜的跨平面的热导率相比，相同厚度的结晶膜减少了35%。密度泛函理论的计算结果与实验结果吻合较好，进一步揭示了一定厚度（~20 nm）的PtSe 2中跨平面热输运的弹道性质。此外，我们的实验揭示了强的层间相互作用在PtSe 2，短的声学声子寿命在皮秒范围内，面外弹性常数C33=31.8 GPa和层依赖的群速度范围从1340 m/s的双层PtSe 2到1873 m/s的8层PtSe 2。通过结晶度水平和相干声子动力学的实时观察来调整层状2D材料的晶格跨平面热导率的潜力，这对电子的冷却和传输有直接影响，为2D热电器件的研究开辟了一个新的领域，并为2D电子器件的热管理提供了指导方针。
2021-11-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exciton-phonon coupling in the UV absorption and emission spectra of bulk hexagonal boron nitride
我们提出了一个\textit{ab initio}方法来计算强激子效应下的声子辅助吸收和发射光谱。我们将该方法应用于具有间接带隙的块状六方氮化硼，并以其在UV范围内的强发光而闻名。我们首先分析了间接能隙波矢$\overline{q}$处的激子。这些激子与$\overline{q}$处的各种声子模式的耦合表示为原子的均方位移与光学响应函数相对于沿着声子本征矢量的原子位移的二阶导数的乘积。在与$\overline{q}$相当的超原胞中用有限差分格式数值计算了导数。我们使用细致平衡参数来获得发射和吸收过程之间的强度比。我们的结果解释了最近的发光实验，并揭示了激子-声子耦合通道负责的发射线。
2018-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optomechanical amplification driven by interference of phonon-exciton and phonon-photon couplings
本文从理论上研究了零维微腔中激子极化激元与振动相互作用的光机阻尼和放大谱。我们证明，光谱强烈地依赖于激子-声子和光子-声子耦合常数的比例。这些耦合之间的干扰使得能够实现这样的情况，即当光机械增益仅存在于较低的极化激元共振或仅存在于较高的极化激元共振时。我们的研究结果提供了在各种多模系统中的光机械相互作用的见解，其中几个谐振振荡器，如光子，等离子体激元，或激子耦合到相同的振动模式。
2021-05-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Phonon-assisted indirect transitions in angle-resolved photoemission spectra of graphite and graphene
利用角分辨光电子能谱（ARPES）研究了不同入射光子能量和偏振态下石墨烯和石墨中电子的间接跃迁。石墨烯和石墨的间接跃迁的理论计算与高取向热解石墨和石墨单晶的实验测量进行了比较。石墨的横向光学（TO）和面外纵向声学（ZA）声子模式以及石墨烯的TO声子模式的色散关系可以从非弹性ARPES强度提取。我们发现，在石墨和石墨烯的ARPES谱中，通过使用约11.1 eV的光子能量，可以观察到布里渊区中沿$Γ$ - $K$和$K$ - $M$ - $K'$方向的$k$点的TO声子模。在ARPES过程中，这种情况下的相关机制是共振间接跃迁。另一方面，石墨的ZA声子模式可以通过使用约6.3eV的光子能量通过非共振间接跃迁观察到，而石墨烯的ZA声子模式在相同的机制内不应该被观察到。
2016-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impact of Electrostatic Doping Level on the Dissipative Transport in Graphene Nanoribbons Tunnel Field-Effect Transistors
采用量子微扰理论（QPT）和扩展最低阶展开（XLOE）方法研究了静电掺杂对扶手椅型GNR-TFET耗散输运的影响。结果表明，GNR-TFET的源极和漏极侧的掺杂水平对声子对载流子输运过程的贡献有显着的影响。不同于在其他类似的研究中，声子被认为有一个恒定的不利影响的ION/IOFF比和亚阈值摆动（SS）的TFET器件由于声子吸收辅助隧穿，我们表明，通过适当的工程的掺杂水平的源极和漏极，声子吸收辅助隧穿可以有效地抑制。我们还表明，随着温度的升高，器件的开关性能恶化的弹道和耗散输运制度，并存在一个依赖于温度的临界掺杂水平，该设备具有最佳的开关行为。
2019-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
