A model for flexural phonon dispersion in graphite and graphene
提出了一个简单的石墨(和石墨烯,对应于碳平面之间的无限距离的极限情况)中的弯曲声子模型,其中局部偶极矩被假定为与碳片的曲率成比例。给出了考虑长程偶极相互作用力的色散曲线的显式表达式,并使用理论的单个可调参数拟合到实验数据。预计该参数取决于分子$π$ -轨道的基态构型,对于石墨和石墨烯两者都是相同的。在减少碳片分离(高压)的声子谱显示不稳定性,对应于石墨到金刚石的过渡。由于该模型明确地基于局域偶极距,因此可以证明该模型对于考虑电子-声子相互作用是有用的。
2010-06-01 cond-mat.mes-hall
Diffraction and near-zero transmission of flexural phonons at graphene grain boundaries
已知石墨烯晶界会影响声子输运和热导率,这表明它们可以用于设计石墨烯的声子性质。本文采用分子动力学研究了两个屈曲晶界对长波长弯曲声学声子的影响。由于其对热传输的重要性,选择了弯曲声学模式。据发现,通过边界的传输被强烈抑制的入射角接近35 $^\circ$。此外,晶界被发现作为衍射光栅的声子。
2015-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Flexural phonons in supported graphene: from pinning to localization
我们确定石墨烯层上的无序衬底作为一个可能的系统,其中可以观察到声子的安德森局域化。通常,散射波的局部化观测并不简单,因为瑞利散射与波长的高功率成反比。的情况是完全不同的平面外的振动,所谓的弯曲声子,散射钉扎中心诱导的基板。在这种情况下,消失波矢的散射时间趋于有限极限。因此,人们可以预期弯曲声子的物理学表现出二维电子局域化的特征,尽管没有由电子-电子相互作用引起的复杂性。我们通过计算存在钉扎中心的弹性薄片模型中弯曲声子的安德森局域化的统计性质证实了这一观点。最后,我们讨论了弯曲声子,包括局域声子,在电子热导中的可能表现。
2018-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Thermal transport of flexural phonons in a rectangular wire
本文基于 Kirchhoff-Love 方程与二次量子化框架,分析矩形弹性波导中对称和反对称弯曲声子模式的色散、能量流、温度场及热导。
2024-07-03 cond-mat.mes-hall
Understanding Phonon Thermal Transport in Twisted Bilayer Graphene
本研究通过晶格动力学与玻尔兹曼输运方程,发现扭曲双层石墨烯的热导率因弯曲声子的原子间相互作用改变而显著降低,且该效应仅适用于弯曲声子占热贡献主导的材料。
2023-11-06 cond-mat.mes-hall
Scattering of flexural acoustic phonons at grain boundaries in graphene
利用分子动力学模拟研究了长波长弯曲声子对石墨烯晶界的散射。三个对称的倾斜晶粒边界被认为是:一个与取向差角的$17.9^\circ$显示出的面外屈曲1.5 nm高和5 nm宽,一个与取向差角的$9.4^\circ$和面外屈曲0.6 nm高和1.7 nm宽,和一个与取向差角的$32.2^\circ$和没有面外屈曲。在平坦晶界处,对于1 nm以上的波长,声子透射率超过95%.屈曲边界在该波长范围内具有基本上较低的透射率,其中对于$17.9^\circ$边界的最小透射率为20%,对于$9.4^\circ$边界的最小透射率为40%。在屈曲边界,弯曲和纵向声子模式之间的耦合也被观察到。结果表明,长波长弯曲声子在石墨烯晶界的散射主要是由于面外屈曲。一个连续的散射过程的力学模型已经开发,提供了一个更深入的理解的散射过程,以及一种方法来计算长波长弯曲声子的屈曲尺寸的基础上的晶界的效果。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Energy transport via multiphonon processes in graphene
石墨烯的狄拉克色散限制了在高于布洛赫-格吕内森温度的温度下可用于电子和声学声子之间的能量传输的相空间。因此,能量输运可以由超碰撞事件主导,也涉及其他散射过程。弯曲声子的散射可以补偿热声声子散射中涉及的大动量转移,并使类似于无序的超碰撞事件成为可能。这样的多声子过程也被选择规则所允许。我表明,声学弯曲过程中的能量传输可以是相同的数量级的直接弯曲和声学声子过程,这取决于电子屏蔽和机械应变。
2013-12-13 cond-mat.mes-hall
Temperature-dependent resistivity of suspended graphene
在本文中,我们研究了电子-声子对悬浮单层石墨烯电阻率的贡献。面内以及弯曲声子在不同的温度制度解决。我们重点研究了石墨烯薄膜中由于电子与弹性形变相互作用而产生的固有的电子-声子耦合。讨论了屏蔽形变势与虚拟规范场耦合之间的竞争,以及张力在悬浮薄片中的作用。在没有张力的情况下,弯曲声子占主导地位的声子贡献的电阻率在任何温度$T$与$T^{5/2}_{}$和$T^{2}_{}$的依赖性,在低温和高温下,分别。样品特定的张力抑制由于弯曲声子的贡献,产生线性的温度依赖性,由于在平面模式。我们比较我们的结果与最近的实验。
2010-08-10 cond-mat.mes-hall
Effect of flexural phonons on the hole states in single-layer black phosphorus
晶体膜中的弯曲热涨落影响载流子的能带结构,这导致在未扰动的能带边缘之外的指数态密度(DOS)尾部。我们提出了一个理论描述这种尾巴的一个特定的情况下,在单层黑磷,材料表现出极其各向异性准一维色散($m_y/m_x\gg1$),因此,增强范霍夫奇异性的价带顶部的空穴。通过{ \it ab initio}计算确定材料参数,然后用于定量估计双声子(弯曲)过程对载流子DOS的影响。结果表明,不同于各向同性的情况下,物理是由声子与波矢量的顺序为$q^*$,其中$q^*$决定的弯曲声子的谐波和非谐波行为之间的交叉。计算了有限温度下单层黑磷中空穴的谱密度。
2016-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mermin-Wagner theorem, flexural modes, and degraded carrier mobility in 2D crystals with broken horizontal mirror ($σ_{\rm h}$) symmetry
我们表明,在理想的,独立的二维“屈曲”晶体与破水平镜($σ_{\rm h}$)对称性和Dirac-like色散(如硅烯和锗烯)的电子迁移率显着影响散射的声学弯曲模式(ZA声子)。这是由破坏的$σ_{\rm h}$对称性和发散的长波长ZA声子数引起的,与Mermin-Wagner定理一致。非$σ_{\rm h}$对称的、“带隙”的2D晶体(例如具有四元晶体结构的半导体过渡金属二硫属化物)受破坏的$σ_{\rm h}$对称性的影响不太严重,但同样严重地受到大量声学弯曲模式的影响。我们推测,稳定结构所需的合理的长波长截止值(有限的样品尺寸,晶粒尺寸,皱纹,缺陷)或弯曲和面内声学模式之间的非谐耦合(在镜像对称晶体中有效,如独立石墨烯)可能不足以将电子迁移率提高到令人满意的值。可能需要额外的效果(例如通过衬底和/或栅极绝缘体的夹持和声子硬化)。
2016-04-07 cond-mat.mes-hall
Interplay between in-plane and flexural phonons in electronic transport of two-dimensional semiconductors
平面外振动被认为是在低载流子浓度下限制悬浮二维材料的本征载流子迁移率的主要因素。面内声子模和弯曲声子模之间的非谐耦合通常被排除在考虑之外。本文提出了一种电子-声子散射理论,其中系统地考虑了声学声子之间的非谐耦合。我们的理论适用于典型的V族二维半导体:六角磷,砷,锑。我们发现,弯曲模式的作用基本上是抑制他们的耦合与平面模式。当掺杂量小于10 $^{12}$ cm $^{-2}$时,迁移率的降低不超过30%,几乎与浓度无关。我们的研究结果表明,在平面声子相比,弯曲声子是相当不重要的二维半导体的电子输运,即使在低载流子浓度。
2019-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Interaction of Flexural Phonons with Electrons in Graphene: A Generalized Dirac Equation in Corrugated Surfaces
为了描述载流子在波纹状石墨烯中的运动,导出了广义狄拉克方程,由于弯曲声子的存在,这是温度高于10°K的情况。这种相互作用是通过考虑诱导度规来考虑的,其精神与广义相对论描述费米子粒子在弯曲时空中运动的方法相同。由此产生的方程允许以自然的方式包括其他声子分支以及外部电磁场的存在。它还预测了非线性效应,这是不存在于通常的矢量势近似中使用的大多数出版物的主题,以及使用纯正弦应变场控制电子电导率的可能性。非线性项在高温下是重要的,并且还可以导致有趣的效应,例如弯曲声子和外部电磁场之间的共振。
2011-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci gr-qc
Optical generation and detection of local non-equilibrium phonons in suspended graphene
悬浮石墨烯的不同的一阶和二阶拉曼峰的测量的频率和强度被用于示出光学声子和不同的声学声子偏振被驱动出亚微米激光光斑内的局部平衡。实验结果与基于第一性原理的多温度模型相关联,表明弯曲声子的等效局部温度比其他声子极化的等效局部温度低得多。这一发现揭示了弯曲模与热电子和光学声子之间的弱耦合。由于石墨烯的固有热导率在很大程度上归因于弯曲声子的贡献,因此观察到的局部非平衡现象对于理解石墨烯基电子和光电子器件中的能量耗散过程以及石墨烯和其他二维材料中热输运的拉曼测量具有重要意义。
2017-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dissipative acousto-mechanical parametric interface between high-overtone acoustics and flexural phonons
Beijing Academy of Quantum Information Sciences(北京量子信息科学研究院);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Aalto University(阿尔托大学);Tsinghua University(清华大学)
本文通过辐射压力型参量相互作用,在GHz高泛音体声波谐振器与低频弯曲模式之间实现耗散声-机械耦合,展示了可调谐Kerr非线性和频率梳,并实现了20倍于色散耦合的耗散耦合强度。
2026-09-18 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Phonon Angular Momentum Pumping in Curved Membranes
Araya Inc.(Araya公司);Imperial College London(帝国理工学院)
研究了平坦晶体膜中声子霍尔粘度相关问题,发现静态曲率可打开霍尔活性弯曲通道,通过无迹曲率与平均曲率作用产生面内声子角动量,还可据此估计扭矩,为探测原子级薄晶体中声子霍尔粘度提供了方法。
2026-11-10 cond-mat.mes-hall hep-th
Impact of dimensional crossover on phonon transport in van der Waals materials: a case study of graphite and graphene
使用第一性原理建模,我们研究了当从3D到2D或反之亦然时,通过逐渐拉开石墨中的原子层以形成石墨烯,声子输运如何在分层/范德华材料中演变。重点放在确定影响导热性的功能,可能与其他分层材料共享。石墨的热导率$κ$被发现低于石墨烯的热导率,这主要是由于范德华耦合驱动的声子色散的变化。具体地,随着原子层更靠近在一起,石墨烯中的声学弯曲声子在石墨中形成低能量光学弯曲声子,其具有较低的面内速度、态密度和声子占据,从而减少$κ$。当从2D转换到3D时,可以预期在其他范德华材料中会出现类似的色散变化和对热导率的影响。我们的研究结果还表明,在石墨烯中的选择规则,减少声子-声子散射,并有助于其大的$κ$,有效地举行作为原子层聚集在一起,形成石墨。虽然选择规则并不严格适用于石墨,但在实践中,部分由于弱层间耦合,显示出类似的散射行为。这表明,体3D形式的范德华材料可能具有比其他非层状体材料更低的声子-声子散射率。
2020-07-01 cond-mat.mes-hall
Conductivity of suspended graphene at the Dirac point
我们研究了干净的悬浮石墨烯在狄拉克点的输运性质。在没有电子-电子相互作用的情况下,对电阻率的主要贡献来自与弯曲(面外变形)声子的相互作用。我们发现,声子限制的电导率与温度的比例为$T^{-η}, $,其中$η$是临界指数(等于$\approx 0.7$根据数值研究)描述的弯曲声子关联函数的重整化由于与面内声子的非谐耦合。电子-电子相互作用诱导了一种额外的散射机制,并通过屏蔽形变势而影响电子-声子散射。我们表明,这两种相互作用的组合效应的结果在电导率,可以表示为两个温度依赖的无量纲常数,$G[T]$和$G_e[T]$,其特征的电子-声子和电子-电子相互作用的强度,分别作为一个无量纲函数。我们还讨论了远离狄拉克点的电导率的行为以及杂质势的作用,并将我们的预测与现有的实验数据进行比较。
2012-10-12 cond-mat.mes-hall
Electron-induced rippling in graphene
我们表明,弯曲声子之间的相互作用,当通过电子-空穴激发的交换进行校正时,可能会使石墨烯片非常接近量子临界点,其特征在于膜的弯曲刚度受到强烈抑制。由于自发对称性破缺,涟漪随之产生,遵循的机制类似于相对论场论中希格斯场凝聚的机制。在膜张力的存在下,波纹冷凝可以被加强或抑制取决于张力的符号,以下的零温度屈曲过渡,其中的序参量基本上是由弯曲声子场的梯度的平方给出。
2010-09-07 cond-mat.mes-hall
Phonons of graphene and graphitic materials derived from the empirical potential LCBOPII
我们根据LCBOPII经验键级势给出了石墨和石墨烯的原子间力常数和声子色散。我们发现一个很好的协议与实验结果,特别是在比较其他键级电位。根据弯曲模式,我们确定石墨烯在零温度下的弯曲刚度为0.69 eV。我们讨论了这个常数随温度的大幅增加,并认为从实验值推导力常数应考虑到这一特点。我们还研究了其他石墨系统,包括多层石墨烯,我们表明,分裂的弯曲模式可以提供一个工具的表征。
2010-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ballistic thermophoresis of adsorbates on free-standing graphene
作用于流体中的物体的教科书热泳力与局部温度梯度成比例。这同样适用于物理吸附在固体表面上的扩散团簇或分子的宏观漂移行为。我们在这里探索的问题是,这在2D膜上是否仍然有效,例如短片长度的石墨烯。通过一个非平衡分子动力学研究的测试系统-一个金纳米团簇吸附在独立的石墨烯夹在两个温度之间$ΔT$分开-我们发现一个泳力的亚微米片长度是平行的,但基本上独立的,当地的梯度大小。这确定了一个热泳制度,是弹道,而不是扩散,持续高达和超过一百纳米片的长度。分析表明,泳力是由于弯曲声子,其流动是已知的弹道和距离无关的相对较长的平均自由路径。然而,普通的谐波声子应该只携带晶体动量,当撞击在集群上时,不应该能够留下真正的动量。我们表明,石墨烯,和其他膜状单层,支持特定的非谐连接之间的弯曲声子和纵向声子的快速逃逸留下了一个2D投影的质量密度增加赋予弯曲声子,因为他们移动与他们的群速度,与真正的动量,其中一部分是通过散射传输到吸附物。由此产生的与距离无关的弹道热泳力并非不可能具有实际应用。
2017-08-21 cond-mat.mes-hall
Electron-phonon coupling in suspended graphene: supercollisions by ripples
利用电输运实验和散粒噪声测温法,我们发现强有力的证据表明,“超碰撞”的弯曲模式散射过程是占主导地位的电子-声子能量转移机制,在高品质,悬浮石墨烯在室温左右。电子-声子耦合的幂律关系随温度的变化从三次变化到五次。温度指数变化2反映在对化学势的二次依赖性中,这是双声子量子过程的固有特征。
2015-10-30 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted tunneling in an isolated double dot system
声子辅助隧穿率的评估定义在有限厚度的GaAs半导体异质结构中的隔离良好的双点系统。一个可分离的模型的限制潜力允许准确的测定的双重电子波函数和能量。结果发现,在小的双重能量的压电率由于弯曲模式给占主导地位的贡献。对于小板坯厚度的预测率是高达两个数量级高于非常厚的板坯。
2005-05-14 cond-mat.mes-hall
The role of flexural coupling in heat dissipation from a two-dimensional layered material to its hexagonal boron nitride substrate
了解声子热耗散从二维层状材料(2DLM)到其六方氮化硼(h-BN)衬底的限制以及它如何随2DLM的结构而变化,对于h-BN支撑的纳米电子器件的设计和热管理非常重要。我们制定了一个基于弹性的理论来模拟声子介导的热耗散之间的2DLM和它的h-BN基板。通过将h-BN衬底视为谐波耦合薄板的半无限堆叠,我们获得了热边界电导(TBC)和界面声子透射谱的半解析表达式。我们评估了在不同的$N$值下,在不同的普通衬底(h-BN对a-SiO $_{2}$)上的$N$层2DLM(石墨烯或MoS $_{2}$)的温度依赖性TBC。结果表明,h-BN对于从MoS $_{2}$散热比a-SiO $_{2}$有效得多,特别是在大的$N$下。为了理解我们的堆栈模型的局限性,我们还比较了它的预测在$N=\infty$限制那些更精确的原子格林函数模型的石墨-BN和硼氢化钠-BN界面。我们的堆叠模型提供了清晰的洞察力弯曲模式在TBC中的关键作用,以及h-BN的各向异性弹性特性如何影响散热。
2021-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Flexural deformations and collapse of bilayer two-dimensional crystals by interlayer exciton
我们发展了一个在原子薄双层膜中形成的层间激子-极化子的自洽理论。位于不同层中的电子和空穴之间的库仑吸引导致它们的弯曲变形,并提供了激子与弯曲声子耦合的有效机制。我们研究了层间张力对极化子结合能和有效质量的影响,从而导致在弱耦合和强耦合两种情况下,层间张力对极化子形成的抑制作用。我们还考虑了与面外和面内晶格位移之间的相互作用有关的非线性的作用,并得到了由于载流子之间的库仑吸引力而使激子崩塌的层粘的判据。
2022-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Role of acoustic phonons in frequency dependent thermal conductivity of graphene
我们研究了电子-声子相互作用对二维石墨烯有限频率依赖的电子热导率的影响。我们计算它的各种声学声子存在于石墨烯,其特征在于不同的色散关系,使用记忆函数的方法。发现在零频极限下,纵/横声子和弯曲声子的热导率$κ(T)$服从不同的幂律。对于纵/横声子,$κ(T) \sim T^{-1}$在低温下饱和,在高温下饱和。这些签名定性地同意由玻尔兹曼方程预测的结果。同样,对于弯曲声子,我们发现$κ(T)$在低温下表现出$T^{1/2}$定律,然后在高温下饱和。在有限频率范围内,我们观察到热导率的实部$\text{Re}[κ(ω,T)]$在低频下遵循$ω^{-2}$行为,在高频下变得与频率无关。
2016-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Rippling transition from electron-induced condensation of curvature field in graphene
采用量子场论方法研究了金属薄膜(如石墨烯)中弯曲声子的动力学行为,探讨了电子激发与弹性形变之间的强相互作用对弯曲声子动力学行为的影响.依靠自洽屏蔽近似的声子自能,我们表明,该理论具有一个临界点,其特征在于在低动量的膜的有效弯曲刚度的消失。我们还检查弯曲声子的扇区中的不稳定性发生,而不发生面内静态畸变的发展,这是避免由于在大动量的面内声子的电子-声子耦合的显着减少。此外,我们分析了多体理论的标度性质,以确定在过渡点打开的序参量。我们发现,有效弯曲刚度的消失和发病的非零平均曲率的期望值的临界行为的并发表现。这里提出的结果意味着,即使在没有张力的情况下,该理论也有一个临界点,在该临界点处,平坦的几何形状成为金属膜的不稳定配置,平均曲率场的冷凝可以很好地再现在独立石墨烯中观察到的波纹的平滑分布。
2014-07-16 cond-mat.mes-hall
Reply to the Comment of Chudnovski and Garanin on Phonon assisted Tunneling in Mn_{12} (PRL 83, 416 (1999))
我们对Chudnovsky和Garanin关于Mn_{12}隧穿率的评论作出了答复。
2000-06-07 cond-mat.mes-hall
A Review on Flexural Mode of Graphene: Lattice Dynamics, Thermal Conduction, Thermal Expansion, Elasticity, and Nanomechanical Resonance
单层石墨烯是如此柔性,以至于其弯曲模式(也称为ZA模式、弯曲模式或平面外横向声学模式)对于其热和机械性质是重要的。因此,本文重点探讨石墨烯的弯曲模式与热性能和力学性能之间的关系。我们首先调查的晶格动力学性质的弯曲模式,刚性平移和旋转不变性起着至关重要的作用。在此之后,我们概述了弯曲模式在石墨烯的四种不同物理性质或现象中的贡献-其热导率,热膨胀,杨氏模量和纳米机械共振。我们解释了石墨烯优异的热导率主要是由于其在室温下的三种声学声子模式,包括弯曲模式。它的热膨胀系数在很宽的温度范围内是负的,这是由弯曲模式的特定振动形态造成的。然后,我们描述了如何可以提取石墨烯的杨氏模量从其热波动,这是占主导地位的弯曲模式。最后,我们讨论了弯曲模式对石墨烯纳米机械谐振器的影响,同时也讨论了如何提高谐振器的基本特性,包括质量灵敏度和品质因数。
2015-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon-assisted resonant tunneling through a triple-quantum-dot: a phonon-signal detector
利用非微扰映射技术和格林函数方法,研究了三量子点耦合到局域声子模的共振隧穿过程中电子-声子相互作用对电流和零频散粒噪声散粒噪声的影响.通过将前两个量子点之间的能量差固定为等于声子频率并扫描第三个量子点的能级,我们发现由于声子效应而大大增强的电流谱,特别是我们预测了对应于声子吸收和发射辅助共振隧穿过程的电流峰,这表明该系统可以用作灵敏的声子信号检测器或级联声子发生器。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Valley filtering effect of phonons in graphene with a grain boundary
谷自由度的控制和操纵由于其对信息编码和实现低能耗量子器件的可能性而在电子系统中得到了广泛的研究。相比之下,声子对应物-山谷声子-在很大程度上尚未探索,尽管在基础科学和实际应用中都很重要。在这项工作中,我们证明了“谷”的控制也适用于声子在石墨烯通过使用晶界。特别地,在弯曲模的某些能量窗口观察到完美的谷过滤效应,并发现与声子谷袋的各向异性密切相关。此外,可以使用类Fano谐振来进一步改进谷值滤波。我们的研究结果揭示了山谷声子的可能性,铺平了道路,有目的的声子工程和未来的山谷声子。
2019-02-20 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted tunnelling of electrons in a quantum well-quantum dot injection structure
本文从理论上研究了由量子点和量子阱耦合组成的系统中声子辅助的弛豫和隧穿。在kp方法中结合Löwdin消去法,我们计算了电子态。我们计算了量子阱和量子点中态之间的声子辅助弛豫速率,并研究了由此产生的电子动力学。我们表明,过渡效率关键取决于系统的几何形状。我们还表明,在某些条件下,转换效率可以随温度的下降。
2014-05-20 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted excitation transfer in quantum dot molecules
我们推导了两个耦合量子点(一个量子点分子)之间声子辅助F{<$}rster转移的量子动力学描述。我们发现,激子态通过拉比旋转和指数衰减的组合衰减到QDM的基态。对于中等间距的点,该过程发生在皮秒时间尺度上。
2007-06-06 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted decoherence in coupled quantum dots
我们分析了各种声子辅助的机制,有助于激子量子比特的消相干的量子点系统耦合的Förster型转移过程。我们使用一个单声子辅助的Förster型转移过程模型,证明了量子比特态之间的载流子振荡导致相干性的显著损失和耗散。通过形变势和压电耦合,我们得到了激子量子比特与声学声子相互作用的弛豫时间和退相时间的显式表达式。我们比较了GaAs/AlGaAs材料系统的退相干时间与2 $\otimes$ 2二体混合激子量子比特系统的共现衰变的一半时间。我们扩展计算,以确定声子介导的相互作用对量子点系统的Berry相位的非幺正演化的影响。
2007-02-19 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit-assisted electron-phonon interaction and the magnetophonon resonance in semiconductor quantum wells
本文介绍了半导体量子阱中载流子的自旋轨道辅助的电子-声子耦合机制,并定性地预言了回旋共振(CR)声子与光学(LO和TO)声子之间的反交叉形式和形状。由于这种e-ph相互作用涉及电子自旋,因此预测的TO-CR反交叉依赖于填充因子,因此依赖于量子阱中2D电子气的极化。
2007-07-21 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted transport through double-dot Aharonov-Bohm interferometer in the Kondo regime
采用平均场从玻色子Kotliar-Ruckenstein方法,研究了电子-声子耦合对嵌入Aharonov-Bohm环中的一对强关联量子点输运的影响.结果表明,与声子的耦合打开了双占据区的输运能隙。低偏压电导和热电势提供了电子-声子耦合强度的信息。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted decoherence and tunneling in quantum dot molecules
研究了声子环境对掺杂量子点分子中电子动力学的影响。一个非微扰量子动力学理论的基础上相关展开,以描述对角和非对角的电子-声子耦合代表真实和虚拟的过程与相关的声学声子。我们表明,弛豫是占主导地位的声子辅助电子隧穿之间的组成量子点和皮秒的时间尺度上发生。详细研究了量子点占据几率随时间的演化与量子点间能量失配的关系。
2010-11-12 cond-mat.mes-hall
Superposition of photon- and phonon- assisted tunneling in coupled quantum dots
本文研究了Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As/GaAs异质结构中两个横向受限的隧道耦合量子点形成的人工分子的电子输运。耦合点中的相干分子态通过光子辅助隧穿(PAT)探测。在10 GHz以上,我们观察到清晰的PAT作为微波光子和分子状态之间的共振的结果。在8 GHz以下,观察到声子和光子辅助隧穿的明显叠加。在声学声子的激发下,分子态的相干叠加仍然存在。
2001-07-11 cond-mat.mes-hall
Simulation of phonon-assisted band-to-band tunneling in carbon nanotube field-effect transistors
采用考虑电子-声子散射的非平衡格林函数方法,模拟了碳纳米管金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)中的电子输运。对于MOSFET,双极传导通过声子辅助的带-带(Landau-Zener)隧穿来解释。在弹道的情况下相比,我们表明,声子散射的双极导电的发病转移到更积极的栅极电压(从而增加了关闭电流)。结果表明,尽管存在声子散射的影响,双极电导的亚阈值摆幅仍可达到40mV/decade。
2005-10-05 cond-mat.mes-hall
Transmission phase shift of phonon-assisted tunneling through a quantum dot
利用散射理论研究了电子-声子相互作用对电子通过量子点的传输相移的影响。透射相位与点内能级的关系显示出一系列声子诱导的下降。这些下降对电子-声子相互作用强度$λ$高度敏感,并且它们比电导中出现的声子辅助子峰明显得多。研究了声子诱导的退相,结果表明退相几率$T_d$随电子-声子相互作用强度$λ$单调增加.小$λ$的退相概率为$T_d \proptoλ^2$,而大$λ$的退相概率为$T_d\propto λ$。
2007-11-30 cond-mat.mes-hall
Transport Theory of Monolayer Transition-Metal Dichalcogenides through Symmetry
我们提出了一个理论,阐明了主要的动量和自旋弛豫过程的电子,空穴和热激子在单层过渡金属二硫属化物。我们扩大弯曲声子引起的自旋翻转,并表明自旋弛豫是超快的电子在独立的膜,而在支持膜减轻。由于与弯曲声子的相互作用,这种行为在尊重镜像对称的二维膜中是普遍的,并且它导致迁移率和自旋弛豫之间的违反直觉的逆关系。
2013-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cotunneling current through quantum dots with phonon-assisted spin-flip processes
我们考虑了在自旋翻转过程中通过量子点的共隧穿,自旋翻转过程是由与周围声子的耦合引起的。利用广义Schriffl-Wolff变换导出了声子辅助共隧穿电流的表达式。考虑了自旋-声子耦合对量子点加热的影响。结果评估的情况下,一个抛物型半导体量子点与Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合和自旋声子弛豫速率的确定方法提出。
2006-01-30 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted tunneling in asymmetric resonant tunneling structures
基于介质连续模型,计算了一般双势垒共振隧穿结构(DBRTS)的声子辅助隧穿电流,包括对称和反对称双势垒共振隧穿结构。结果表明,四种高频界面声子模(特别是在发射极势垒两侧界面处的声子模)主导了PAT过程,使DBRTS的谷电流增大,PVR减小.我们发现,一个不对称的结构可以导致性能的改善。
1998-10-28 cond-mat.mes-hall
Tunneling in suspended carbon nanotubes assisted by longitudinal phonons
悬浮单壁碳纳米管量子点的电流-电压特性表现出一系列等间距的电压阶跃。这种谐波,低能量激发光谱的能量尺度是一致的,在纳米管中的纵向低k声子模式(拉伸模式)。协议被发现与弗兰克-康登为基础的模型,其中的声子辅助隧穿过程被建模为一个耦合的电子水平欠阻尼量子谐振子。与该模型比较,发现有一个相当强的单位阶电子-声子耦合因子。
2005-08-10 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
Phonon-assisted tunneling through a double quantum dot system
研究了电子在双量子点系统中的输运问题。采用Keldysh非平衡格林函数方法计算了系统的电流和传输系数。分析了电子-声子相互作用、点间隧穿和温度对态密度和电流的影响。结果表明,虽然电子-声子相互作用导致电导在低温下出现侧峰,但在高温下这些侧峰消失。
2012-04-10 cond-mat.mes-hall
Electron states, phonon-assisted relaxation and tunneling in self-assembled quantum dot molecules in an electric field
我们对两个自组装垂直堆叠量子点组成的系统中的声子辅助弛豫进行了理论分析。我们建立了真实的模型,它考虑了系统的几何形状和应变分布。我们计算声子辅助弛豫率之间的两个最低的状态(在一个和两个电子的情况下)。的弛豫速率和能级作为外部(轴向)电场和结构的几何形状(点的大小)的函数进行了研究。我们发现,弛豫时间可以低至1~ps,但有效的弛豫只发生在非常精细的调谐点。
2010-07-09 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted relaxation between hole states in quantum dot molecules
我们从理论上研究了双量子点中空穴的声子弛豫和非弹性隧穿。我们推导出空穴态和弛豫率从kp哈密顿量,并表明,有一个有限的点之间的距离,空穴态的寿命很长,这是有关消失隧道耦合。我们还表明,轻空穴混合空穴状态可以显着影响空穴弛豫速率,即使它的幅度很小。
2012-02-06 cond-mat.mes-hall
Thermal conductivity decomposition in two-dimensional materials: Application to graphene
二维材料具有不寻常的声子结构,由于存在弯曲(面外)模式。虽然分子动力学模拟已被广泛用于研究热输运在这样的材料,传统的形式主义处理声子动力学各向同性。在这里,我们将原子模拟中的微观热流分解为面内和面外分量,分别对应于面内和面外声子动力学。这种分解允许直接计算二维材料中相应的热导率分量。我们应用这种分解来研究悬浮石墨烯中的热传输,使用平衡和非平衡分子动力学模拟。我们表明,弯曲组件是负责约三分之二的总热导率在未应变的石墨烯,和声学弯曲组件是负责的对数发散的电导率时,施加足够大的拉伸应变。
2017-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Phonon-assisted population inversion of a single quantum dot
我们提出了一种实现单个InGaAs/GaAs量子点布居数反转的方法,该方法由中性激子声子边带内调谐的激光脉冲驱动。反转是通过声子辅助弛豫的光学修饰态的快速热化来实现的。一个最大的激子人口为0.67 $\pm$ 0.06的测量为0.83毫电子伏的激光调谐到更高的能量和声子边带映射使用双色泵浦探测技术。我们的实验表明,根据理论,声子浴提供了额外的功能,光学驱动的量子点量子比特。
2014-09-07 cond-mat.mes-hall
Enhanced Phonon-Assisted Tunneling in Metal -- Twisted Bilayer Graphene Junctions
本文通过平面隧穿谱测量发现扭转双层石墨烯中声子辅助隧穿较Bernal堆叠双层石墨烯显著增强,并借助声子色散计算阐明其机制,为研究扭转范德华材料中的电子-声子耦合提供了通用工具。
2025-07-17 cond-mat.mes-hall
Low-temperature electron-phonon heat transfer in metal films
我们考虑了金属薄膜中电子-声子耦合的形变势机制,并研究了电子和声子子系统之间的关联热传递强度。重点是在温度区域以下的维度交叉$T<T^{\ast}$的热相关的振动被描述在一个准二维的弹性介质,而电子激发的行为作为一个三维的费米气体。我们推导出一个明确的表达式的功率$P\left( T\right) $的电子-声子热传递,解释了在一些实验中观察到的行为,包括金属膜的情况下,由不同的声学性能的绝缘膜。结果表明,在低温下的主要贡献是由于与兰姆的弯曲和弯曲声学模式的耦合。
2016-03-30 cond-mat.mes-hall
Photon- and phonon-assisted tunneling in the three-dimensional charge stability diagram of a triple quantum dot array
我们报告光子和声子辅助隧穿跃迁的线性阵列中的三个量子点,这只能通过考虑完整的三维电荷稳定性图来理解。这样的隧穿跃迁潜在地导致在该系统中定义的量子位的泄漏。对这些跃迁的详细理解是重要的,因为随着量子点阵列的规模扩大,它们变得更加丰富和复杂。
2013-03-11 cond-mat.mes-hall
Ultrafast Depopulation of a Quantum Dot by LA-phonon-assisted Stimulated Emission
利用红移激光脉冲激发的LA声子辅助辐射,我们演示了量子点从透明点以上到透明点以下的超快非相干消布居。通过激光驱动,量子点从弱电子振动系统转变为强电子振动系统,从而使两个修饰态的激子分量之间发生声子辅助弛豫。在20 ps的激光脉冲宽度有限的时间内实现的人口减少,并表现出几毫电子伏的宽调谐范围。我们的实验结果很好地再现路径积分计算。
2016-04-18 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation in corrugated graphene
在石墨烯中,由衬底施加的平面外(弯曲)振动和静态波纹使电子自旋松弛,本质上受到镜像对称性的保护。我们计算了弛豫时间在不同的情况下,占所有可能的自旋-声子耦合所允许的六角形对称的晶格。弯曲声子的散射对自旋寿命施加了极限约束,在室温下大约为数百纳秒。这种估计和作为载流子浓度的函数的行为基本上被张力的存在或与衬底的钉扎所改变。静态波纹也影响自旋输运的扩散制度,占主导地位的运动收窄。我们发现,D 'yakonov-Perel'机制饱和时,平均自由程是可比的高度配置文件的相关长度。在这种情况下,自旋弛豫时间完全由波纹的几何形状决定。典型波纹的简单模型导致几十微秒量级的寿命。
2017-02-21 cond-mat.mes-hall