Observation of the Breakdown of Optical Phonon Splitting in a Two-dimensional Polar Monolayer
本研究利用非弹性电子散射谱在单层h-BN中直接观测到二维极性材料的LO-TO分裂破缺，并发现衬底屏蔽导致超慢、超高局域声子极化激元。
2023-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Breakdown of optical phonons' splitting in two-dimensional materials
我们研究了极性二维材料、多层膜及其异质结构中纵、横光学声子模的长波长色散。使用分析模型和密度泛函微扰理论在一个二维的框架中，我们表明，在与三维的情况下，这些模式是退化的区域中心，但宏观电场与光的模式产生一个有限的斜率在其相应的声子色散的区域中心。该斜率随层数线性增加，并且仅由材料的玻恩有效电荷和周围介质的介电性质确定。从环境中屏蔽可以大大降低纵向和横向光学模式之间的斜率分裂，并且可以在氮化硼-石墨烯异质结构的实验相关情况中看到。随着声子动量的增加，二维材料的固有屏蔽特性决定了向类似于三维材料的动量无关分裂的过渡。这些考虑对于理解二维系统中的电输运和光耦合是必不可少的。
2017-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Frequency splitting of chiral phonons from broken time reversal symmetry in CrI$_3$
传统的基于静态原子间力的晶格动力学方法不能完全考虑磁性系统中时间反演对称性破缺的影响。最近的方法来纠正这一点，包括将一阶变化的力量与原子速度的假设下，绝热分离的电子和核的自由度。在这项工作中，我们开发了一个第一性原理方法来计算扩展固体中的这种速度-力耦合，并通过铁磁CrI $_3$的例子表明，由于系统中自旋的缓慢动力学，绝热分离的假设可能会导致很大的错误分裂的区心手征模式。我们表明，一个准确的描述晶格动力学需要治疗磁振子和声子在同一个立足点。
2022-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry-selective nonrelativistic spin splitting in antiferromagnets driven by coherent phonons
Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）；Georgetown University（乔治城大学）；Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）
该研究通过第一性原理计算MnPS₃，证明相干声子可动态诱导并控制反铁磁体中的非相对论自旋分裂，且能通过偏振选择性激活不同的自旋分裂相。
2026-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Infrared-active phonons in one-dimensional materials and their spectroscopic signatures
偏振度提供了一个清晰的指纹上的红外线活性，偏振光声子的色散。对于这些声子，由玻恩有效电荷参数化的局部偶极子驱动体材料的LO-TO分裂;这种分裂实际上在二维材料中破裂。在这里，我们将现有的理论扩展到一维（1D）的情况。结合一个分析模型与实施的密度泛函微扰理论在一维边界条件下，我们表明，介电分裂的色散关系的崩溃在区域中心的几何。介电性能和一维材料的半径由本工作链接到这些红移，打开新的IR和拉曼表征途径。
2022-08-21 cond-mat.mtrl-sci
Phonon-assisted spin splitting in centrosymmetric crystals
对于静态晶体，当存在时间反转和反转对称性时，电子态的自旋自由度是双重简并的。这种简并只能通过（i）打破时间反演对称性，例如在铁磁体中，或者（ii）打破反转对称性并具有自旋轨道耦合，例如在Rashba效应中。我们提出，自旋简并可以解除在时间反转和反转对称晶体的晶格振动和自旋轨道耦合的组合。我们证明了这种效果在立方钙钛矿CsPbCl $_3$通过执行有限温度能带结构，其中，根据我们的预测，经历自旋分裂的第一性原理计算。我们还建议光学和光电发射实验来检验我们的预测。这一新的认识极大地扩展了可以表现出自旋分裂的材料范围，在各种技术中具有潜在的应用，如自旋电子学和光子学。
2017-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Experimental evidence of crystal-field, Zeeman splitting, and spin-phonon excitations in the quantum supersolid Na2BaCo(PO4)2
本研究以量子超固体Na₂BaCo(PO₄)₂为对象，利用拉曼散射技术证实其晶体场激发、塞曼分裂及自旋-声子耦合效应，为该量子材料的基础研究与应用提供关键实验依据。
2024-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Dominant Phonon Wavevectors and Strain-induced Splitting of the 2D Graphene Raman Mode
由石墨烯的2D拉曼模式探测的主要声子波矢量$q^{*}$是高度各向异性的，并且随着偏振器的取向旋转：相对于晶格的分析器方向。相应的电子跃迁连接电子等带隙轮廓，其中输入和输出光学矩阵元素的乘积最强，显示出沿$\bm{K}-\bmΓ$的有限分量，其灵敏地确定$q^{*}$。我们放弃了“内部”和“外部”过程的概念。我们的研究结果解释了单轴拉伸应变下石墨烯的2D模式的分裂。分裂起源于应变引起的声子色散畸变;电子能带结构和共振条件的变化对于2D拉曼光谱是可以忽略的。
2011-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-driven Phonon Splitting in Bond-frustrated ZnCr2S4
利用磁化率、比热、热膨胀和红外光谱，我们提供了ZnCr_2S_4在T_N_1 = 15 K和T_N_2 = 8 K时的两个反铁磁转变伴随着明显的热反常和声子反常的实验证据。在T_N2处的异常揭示了一级相变的典型的强温度滞后。由于强的自旋-声子耦合，两个磁相变引起声子模式的分裂，其中在T_N1处高频模式分裂，在T_N2处低频模式分裂。磁场强烈地抑制了在TN 2观测到的反常和声子分裂。关于小的正居里-外斯温度θ = 8 K，我们认为，这种情况下，伴随着不同的磁弹性耦合的两个不同的磁相的结果从强竞争的铁磁和反铁磁交换等强度。
2006-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Infrared Peak-Splitting from phonon localization in Solid Hydrogen
我们表明，同位素效应导致氢-氘混合物中的光谱信号完全不同，与具有相同晶体结构的纯元素相比。这对于分子振动来说尤其如此，分子振动是关于高压氢结构的主要信息来源。质量无序破坏了平移对称性，这意味着振动几乎局限于单个分子，而不是带中心声子。在混合物中，每个可观察到的IR峰对应于许多这样的分子振动的集合，其具有取决于局部环境的频率分布。此外，离散的环境组导致峰分裂。我们说明了这个问题，考虑的高压相III结构的氢，最近解释为显示新的同位素混合物相的红外光谱。我们计算了氢/氘混合物在$C2/c$和$Cmca$ -12结构中的红外光谱，表明同位素无序引起高频振子的模局域化.分子的局部配位导致离散的IR峰。频率的扩展随着压力的增加而增强，使得更多的峰在更高的压力下变得可分辨，这与最近的测量结果一致。
2017-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic order induced chiral phonons in a ferromagnetic Weyl semimetal
研究在具有反演对称性的铁磁性外尔半金属Co3Sn2S2中，利用螺旋度分辨磁拉曼光谱发现磁有序诱导Eg声子自发分裂为相反螺旋度的手性模式，分裂与磁化磁滞相关并在居里温度附近消失。
2025-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Fingerprints of CsPb2Br5 Single Crystals
CsPb 2Br 5是一种稳定的防水材料，来源于CsPbBr 3钙钛矿，具有由Cs层分隔的二维Pb-Br框架。这两种化合物可以在纳米尺度上共存，这通常会产生相互矛盾的光谱结果。我们提出了一套完整的偏振拉曼光谱的非发光CsPb 2Br 5单晶，揭示了非简并拉曼活性声子的对称性和频率从基础（001）平面。实验结果与密度泛函微扰理论的模拟结果吻合较好，这表明计算出的尚未观测到的双简并拉曼和红外声子的频率也是可靠的。与CsPbBr 3不同，CsPb 2Br 5的晶格动力学是稳定的，如通过计算的声子色散所证明的。在室温下的光谱中，尖锐的拉曼线和缺乏动力学无序诱导的中心峰表明，已知引起CsPbBr 3中的动力学无序的Cs非谐运动与Br原子的耦合在CsPb 2Br 5中不存在。
2018-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Phonon-Programmable Hidden Unconventional Magnetism in Two-Dimensional Spin-Degenerate Antiferromagnets
Shanghai University（上海大学）
本文提出通过相干声子移除自旋层对称操作，在二维自旋简并反铁磁体中激活隐藏非常规磁性，并利用泵浦场偏振编程自旋劈裂织构与热电自旋电流。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Angular Momentum Fluctuations in the Phonon Vacuum of Symmetric Crystals
Boston College（波士顿学院）
研究揭示对称晶体的声子真空在时间反演和反演对称下仍存在有限角动量涨落，源于非简并模的量子相干性，通过非对角线角动量算符编码，并提出利用时域光谱探针探测的方法。
2026-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Optical-like interference control polar-phonons dispersions in 2D materials
Imec（imec研究所）
利用镜像电荷框架，揭示介电边界条件通过类光学干涉控制二维材料极性声子色散，可恢复LO-TO分裂或面外模式等效现象。
2026-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Rational Control of Magnonic and Electronic Band Splittings
以MnF2为模型，理论论证了通过特定声子模式的结构畸变可调控电子与磁振子能带的非相对论自旋劈裂，且不改变反铁磁序，为反铁磁材料中的自旋调控提供新途径。
2025-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Exciton-activated effective phonon magnetic moment in monolayer MoS2
本研究通过螺旋度分辨磁拉曼响应，发现单层MoS2中A激子共振激发可激活手性声子，并在面外磁场下产生巨大塞曼劈裂，对应有效磁矩约2.5mu_B，为非手性材料中手性声子的激发与控制提供了新途径。
2024-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Quantum Theory of Spontaneous Emission from Exciton-Electron-Phonon Complex in Solid: Quantum Interference and Many-Body Effect
建立了固体中激子与电子激发和非简谐声子同时耦合的自发发射的全量子力学理论。从理论上定量计算了ZnO低温光致发光中的零声子线分裂、声子边带附近的Fano线型、强二阶声子Stokes线、非对称声子反Stokes线、双电子卫星线及其声子复制等细节结构的起源。
2007-02-24 cond-mat.mtrl-sci
First-principles Calculations of MoSeTe/WSeTe Bilayers: Stability, Phonons, Electronic Band Offsets, and Rashba Splitting
通过第一性原理计算研究MoSeTe/WSeTe双层结构，发现改变原子序列和堆叠模式可调制偶极矩、Rashba效应及Type-II能带对齐，多体色散方法更准确预测了界面距离与振动特性。
2024-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Spin phonon coupling in frustrated magnet CdCr$_2$O$_4$
在6 ~ 300 K温度范围内测量了尖晶石型CdCr_2O_4的红外声子谱。三重简并Cr声子软化的顺磁相，温度低于100 K，然后分裂成一个单线态和双峰的低T反铁磁相，这是四方扭曲，以减轻几何挫折的烧绿石晶格中的Cr $^{3+}$离子。声子分裂与由于四元相键长减小（增加）而导致的力常数的简单增大（减小）是不一致的。相反，它们对应于反铁磁状态下磁序引起的力常数变化。在这个系统中的声子分裂是相反的ZnCr 2 O 4早期观察到的理论预测。分裂的幅度给出了自旋声子耦合强度的量度，其小于ZnCr 2 O 4的情况。
2008-03-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of Raman G-band splitting in top-doped few-layer graphene
报道了N层石墨烯中拉曼散射随顶层掺杂变化的实验研究。在高掺杂水平下，通过CHF_3等离子体处理，我们观察到双层和4层石墨烯（N偶）的光谱中的$G$带的分裂，而在单层和三层石墨烯（N奇）的情况下分裂是不可见的。不同的行为与不同的电子-声子相互作用有关，这些相互作用在不同的N层石墨烯中以不同的方式受到对称性破缺和费米能级位置的影响。在三层石墨烯中，作为费米能的函数的电子-声子耦合的减弱引起所有区域中心平面内光学声子模式的硬化，如在单层石墨烯中。另一方面，在4层石墨烯中，在G带中观察到两个不同的趋势作为掺杂的函数，表明存在两组不同的电子-声子相互作用，如在双层石墨烯中。
2010-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Phonons Coupled to Spin-Split Bands in Altermagnetic CrSb and MnTe
CNR - Istituto Officina dei Materiali (IOM)（意大利国家研究委员会材料研究所）；Universität Würzburg（维尔茨堡大学）；Department of Physics and Astronomy, Alma Mater Studiorum, University of Bologna（博洛尼亚大学物理与天文学系）
研究反铁磁体CrSb和MnTe，通过第一性原理计算，揭示其存在携带有限声子角动量的局域手性声子模式，化学取代可提升谷声子手性，还表明手性声子与自旋分裂能带耦合，为手性声子学等提供平台。
2026-11-04 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio linear response and frozen phonons for the relaxor PMN (PbMg1/3Nb2/3O3)
我们报告的第一性原理密度泛函研究，使用平面波基组和赝势和所有电子线性增广平面波（LAPW）的相对稳定性的各种铁电和反铁电超电池的PMN为1：2化学有序沿[111]和[001]。我们使用线性响应与密度泛函微扰理论（DFPT）的代码ABINIT中实现的计算玻恩有效电荷，电子介电张量，长波长声子频率和LO-TO分裂。对于沿着[111]和[001]排序的超级原胞，极性响应是不同的。几个极性声子模式显示出与宏观电场的显著耦合，产生巨大的LO-TO分裂。对于[111]有序，在铁电P3 m1结构中发现一个E对称的极横光学（TO）模是不稳定的，并且发现其基态是三斜的.极化模的多重声子不稳定性及其耦合为极化旋转提供了途径。PMN中的Born有效电荷是高度各向异性的，这种各向异性有助于在PMN固溶体中观察到巨大的机电耦合。
2005-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Electrical Control over Phonon Polarization in Strained Graphene
我们利用磁-声子共振研究了悬浮单轴应变石墨烯中声子极化的可调谐性。单轴应变提升了LO和TO声子的简并度，产生两个交叉线偏振声子模和拉曼G峰的分裂。我们利用石墨烯中强的电子-声子耦合和磁-声子共振的非共振耦合来诱导门可调谐的圆声子二向色性。这与应变诱导的G峰分裂一起，使我们能够可控地将两个线性极化的G模式声子调谐为圆形声子模式。我们能够纯粹通过静电场实现高达40%的圆声子极化，并且可以通过从电子到空穴掺杂的调谐来反转其符号。这提供了对声子角动量的前所未有的静电控制，这为声子应用铺平了道路。
2021-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Higher-order nonadiabaticity governs the temperature dependence of the phonon spectrum
Université catholique de Louvain（天主教鲁汶大学）；WEL Research Institute（WEL研究所）
该研究针对现有非绝热声子自能计算的缺陷，以MgB₂为对象，发现高阶非绝热声子修正可缓解问题，得到更吻合实验的线宽与圆顶状耦合强度温度依赖，揭示高阶非绝热性决定声子谱的温度依赖。
2026-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Electronic origin of spin-phonon coupling effect in transition-metal perovskites
利用基于Wannier的扩展Kugel-Khomskii模型，通过第一性原理计算和电子结构分析，研究了过渡金属钙钛矿中的自旋-声子耦合效应.我们证明了我们的方法的成功应用SrMnO $_3$和BiFeO $_3$。我们表明，电子轨道下的晶体场分裂和电子的配置，应考虑到为了理解各种声子模式之间以及在不同的材料中的自旋-声子耦合效应的大的变化。
2016-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Chiral phonons in sixfold chiral CrSi$_2$: Raman spectroscopy and first-principles calculations
Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；Osaka Metropolitan University（大阪公立大学）；Institute for Molecular Science（分子科学研究所）
本研究通过拉曼光谱和第一性原理计算，发现六重手性CrSi₂中存在手性声子，拓展了手性振动模式材料的范围。
2026-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Strain effects on the spin-orbit induced band structure splittings in monolayer MoS2 and graphene
采用第一性原理计算，计算了应变对单层MoS 2中价带顶和导带底的自旋轨道诱导分裂以及石墨烯中带隙的影响.这些分裂的各种对称类型的应变的依赖性描述通过一个有效的哈密顿量的方法的基础上的不变量和参数的模型中提取的拟合理论。这些分裂与声学声子变形势或电子-声子耦合矩阵元有关，这些矩阵元进入这些材料中传导的自旋相关散射理论。
2013-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge tuning of non-resonant magneto-exciton phonon interactions in graphene
远离共振，单层石墨烯中G带声子与磁激子的耦合显示出扭结和分裂对填充因子，这通过朗道能级跃迁间和朗道能级跃迁内的泡利阻断和解除阻断来很好地描述。我们探讨了高磁场拉曼散射的非共振电子-声子耦合，而载流子密度的静电调谐控制的填充因子。我们表现出定性和定量的协议之间的光谱和线性模型的电子-声子相互作用在磁场。分裂是由由于G带声子简并度的提升而导致的左旋和右旋圆偏振光的二向色性引起的，并且分段线性斜率是由序列朗道能级相对于$ν$的线性占据引起的。
2013-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inverse Chiral Phonon Zeeman Effect in Noncentrosymmetric Crystals
The Open University of Japan（日本开放大学）；Institute for Molecular Science（分子科学研究所）；M.N. Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Division, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院乌拉尔分部 M.N. 米凯耶夫金属物理研究所）；Ural Federal University（乌拉尔联邦大学）；Chiba University（千叶大学）；Landau Institute for Theoretical Physics（朗道理论物理研究所）；Moscow Institute of Physics and Technology（莫斯科物理技术学院）
研究非中心对称晶体中反向手性声子塞曼效应的微观机制，揭示晶格驱动的自旋极化与能带分裂现象。
2026-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Experimental demonstration of the suppression of optical phonon splitting in 2D materials by Raman spectroscopy
拉曼光谱是研究薄层2D材料的最广泛的实验技术之一。为了完整地理解和建模一种新型二维材料的拉曼光谱，通常需要将实验研究与密度泛函理论计算相结合。我们提供了关于偶极-偶极相互作用的影响的极性2D与3D系统的根本不同行为的实验证明，在2D系统中，这最终导致光学声子分裂的缺失，否则存在于3D材料中。我们证明了不应应用非分析校正（NAC）来正确地模拟少层2D材料（例如WSe $_{2}$和h-BN）的拉曼光谱，从而证实了最近的理论预测[Nano Lett. 2017，17（6），3758-3763]。我们的研究结果得到了倾斜样品上进行的测量的支持，这些样品允许增加薄片平面中光子动量的分量，从而明确地确定最终NAC的方向。我们还调查的奇偶校验层的数量和类型的层的堆叠的效果上的NAC的拉曼光谱的影响。
2020-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Uniaxial Strain in Graphene by Raman Spectroscopy: G peak splitting, Gruneisen Parameters and Sample Orientation
石墨烯是其他维度碳同素异形体的二维构建块。自实验发现以来，石墨烯继续吸引着巨大的兴趣，特别是作为一种新的物质，其中电子输运由Dirac-like波动方程控制，以及作为研究其他更复杂的石墨材料的电子和声子性质的模型系统[1-4]。在这里，我们揭示了石墨烯的本构关系和探测其光学声子的新物理，通过研究其拉曼光谱作为单轴应变的函数。我们发现双简并E2 g光模分裂成两个分量，一个沿应变方向偏振，另一个垂直于应变方向偏振。这导致G峰分裂成两个带，我们称之为G+和G-，与曲率对纳米管G峰的影响类似[5-7]。这两个峰随着应变的增加而红移，并且它们的分裂增加，与第一性原理计算非常一致。它们的相对强度被发现依赖于光的偏振，这提供了一个有用的工具来探测石墨烯的晶体取向相对于应变。单简并的2D和2D'带也发生红移，但对于小菌株不分裂。我们研究了G，D和D'峰的声子的Gruneisen参数。这些可用于测量单轴或双轴应变量，为纳米电子学提供基本工具，其中应变监测至关重要[8，9]
2008-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature single-crystal diffuse scattering and ab initio lattice dynamics in CaTiSiO5
单晶漫散射数据已收集在室温下合成钛使用中子和高能X射线。一个简单的球和弹簧模型再现所观察到的漫散射以及，确认其起源主要是由于热运动的原子。从头算声子使用密度泛函微扰理论计算，并再现实验漫散射。所观察到的X射线和中子散射模式是一致的模式频率和位移本征向量与整个声子谱的总和，而不是一个简单的，短程的静态位移。在600和700 cm-1之间观察到一个带隙，只有两个模式穿过这个区域，都与反铁电Ti-O运动沿a。这些模式之一（Bu对称性），显示出大的LO-TO模式分裂（562-701.4 cm-1），并具有来自Ti-O键拉伸的主要成分，因此，模式分裂与沿链方向的Ti-O键的极化率有关。在压电和铁电材料中观察到类似的模式分裂。计算出的声子色散模型可能是有用的其他人在未来了解在较高的温度下的相变，以及在测量的声子色散曲线的解释。
2013-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Unified description of the optical phonon modes in $N$-layer MoTe$_2$
$N$ -层过渡金属二硫属化物提供了一个独特的平台，以调查之间的散装（三维）和单层（准二维）限制的物理性质的演变。在这里，使用高分辨率的显微拉曼光谱，我们报告了一个统一的实验描述的$N$层$2H$ -钼二碲化物（MoTe $_2$）中的$Γ$点光学声子。我们观察到一系列的$N$依赖的低频层间剪切和呼吸模式（以下$40~\rm cm^{-1}$，表示LSM和LBM）和定义良好的Davydov分裂的中频模式（在范围$100-200~\rm cm^{-1}$，表示iX和OX），这只涉及硫族元素原子的位移。相反，高频模式（在$200-300~\rm cm^{-1}$范围内，表示为iMX和oMX），由金属和硫族元素原子的位移引起，表现出大大减少的分裂。与面内和面外位移相关的声子模的流形由力常数模型定量描述，包括第二近邻的相互作用和表面效应作为拟合参数。在$N$层晶体中观察到的iX和oX模式的分裂分别与$E_{2u}/E_{1g}$和$B_{1u}/A_{1g}$模式之间的相应体Davydov分裂直接相关，并提供了体无声$E_{2u}$和$B_{1u}$光学声子模式的频率测量.我们的分析可以很容易地推广到其他层状晶体。
2015-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unravelling the coupling between excitonic quasiparticles-electron-phonon and role of interlayer coupling in vertically and horizontally aligned layered MoS2
激子准粒子、激子/三激子/双激子以及它们与声子和载流子的耦合在控制原子级薄的半导体2D材料的光学性质方面起着至关重要的作用。在这项工作中，我们解开激子/trions的动力学和它们的耦合与声子和载流子在几层垂直和水平排列的二硫化钼。我们观察到的trion签名的最高记录温度（330 K）在这两个系统中，并已表明，激子/trion的动力学和它们的耦合与声子和电子的垂直对齐的二硫化钼更受影响。随着温度的升高，观察到均匀的线宽展宽。在低温区（<100 K），谱线宽度的展宽主要是由声子引起的。相反，在高温下观察到声学和纵向光学声子对线宽展宽的贡献。通过对温度依赖的价带分裂和三价电子结合能的研究，我们也观察到了层间耦合在两个体系中的显著作用。垂直取向和水平取向的MoS 2的价带分裂随温度的升高分别降低了22%和12%，表明垂直取向对价带分裂的影响大于水平取向.此外，我们还注意到由于三电子的结合能小，三电子带的强度比激子带的强度有明显的热猝灭。
2021-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic switching of phonon angular momentum in a ferrimagnetic insulator
本研究利用亚铁磁绝缘体的本征亚铁磁性，实现了声子角动量的非易失性磁开关，发现大能量劈裂的手性声子与增强的有效声子磁矩，提出声子畴与拓扑声子边缘模的存在，为手性声子调控与器件构建提供了新途径。
2025-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Rational Design Heterobilayers Photocatalysts for Efficient Water Splitting Based on 2D Transition-Metal Dichalcogenide and Their Janus
本研究通过DFT计算筛选20种Janus TMDC异质双层，设计直接Z型光催化剂，利用固有偶极与界面电场协同，优化载流子迁移率，实现高效水分解。
2025-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Physical mechanisms of interface-mediated intervalley coupling in Si
硅中的导带简并对基于自旋量子比特的量子计算是不利的，对于自旋量子比特，非简并的基态轨道态是期望的。这种简并性在与绝缘体的界面处被解除，因为导带最小值的空间突变导致谷间散射。我们提出了一个理论研究的界面诱导的谷分裂在Si中，提供了简单的标准，最佳的制造参数，以最大限度地提高这种分裂。我们的工作强调了不同的界面相关的属性的谷分裂的相关性。
2009-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Dynamic Rashba-Dresselhaus Effect
Rashba-Dresselhaus效应是半导体中双简并带极端的分裂，伴随着反向旋转自旋纹理和自旋动量锁定的出现。在这里，我们研究这种效果是如何修改晶格振动。我们发现，在中心对称的非磁性晶体，其中的大量Rashba-Dresselhaus效应是完全禁止的，电子-声子相互作用可以诱导声子辅助的，动态的Rashba-Dresselhaus自旋分裂的存在下，一个平衡的声子人口。特别是，我们展示了如何Rashba，Dresselhaus，或Weyl自旋纹理可以选择性地建立驱动相干红外活性声子，我们进行从头计算来量化这种效果的卤化物钙钛矿。
2021-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent Band-Edge Oscillations and Dynamic LO Phonon Mode Splitting as Evidence for Polaronic Coupling in Perovskites
在复杂系统中，诸如声子的集体模式的相干性及其对电子态的调制是长期寻求的，这是光电子学和量子电子学中的交叉问题。在基于金属卤化物钙钛矿的光电池和激光器中，极化耦合的存在，即，由带电晶格的宏观运动、由太赫兹（THz）纵向光学（LO）声子辅助修饰的光载流子已被深入研究，但仍有争议。这可能是解释钙钛矿材料的显著特性的关键，例如，缺陷容限、长电荷寿命和扩散长度。本文利用峰值电场高达$E_{THz}=$ 1000 kV/cm的单周期太赫兹脉冲，在室温下驱动CH $_3$ NH $_3$ PbI $_3$的相干带边振荡.我们揭示了在$ω_{\mathrm{LO}}\sim$ 4 THz的一个特定的量子化晶格振动模式的振荡行为占主导地位，是偶极子和动量禁止。太赫兹驱动的相干动力学表现出显著的特征：室温下单晶和薄膜中$ω_{\mathrm{LO}}$的相干振荡大于1 ps;电子-声子（$e$ - $ph$）相互作用对不同带边态的{\em模式选择性}调制;有机阳离子的熵和非谐性导致的{ \em动态模式分裂}受温度控制。我们的研究结果表明，强烈的太赫兹驱动的相干带边调制作为一个强大的探针的电子-晶格耦合现象，并提供令人信服的影响极化子相关钙钛矿。
2020-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Theory of infrared magneto-optical effects from chiral phonons in solids
针对时间反演破缺晶体中Γ点声子角动量因频率劈裂小难探测的问题，建立晶格红外磁光效应理论，证明红外磁圆二色性可灵敏探测声子手性，并通过CrI₃的第一性原理计算验证了Eᵤ模式的显著圆二色性。
2025-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Phonon-driven ultrafast symmetry lowering in a Bi$_2$Se$_3$ crystal
选择性激发固体中原子的相干高振幅振动可以诱导奇异的非平衡态，其中电子、磁性和晶格自由度之间的相互作用的特征被显著改变，并且潜在的对称性被破坏。在这里，我们使用强的单周期太赫兹脉冲相干驱动的偶极激活$E_u^1$声子模式的Bi $_2$ Se $_3$晶体。其结果是，几个拉曼活性模式同时激发在一个非线性过程中，而其中之一，具有$E_g^2$对称性，经历动力学分裂在前两个皮秒激发后。相应的角散射图案的修改表示共存的两个声子模式的非平衡态的特征具有较低的晶体对称性。我们还观察到一个短暂的频率分裂的原始$E_g^2$模式，立即激发后金额$\sim 25\%$的未扰动值。该瞬态以$\sim$ 1 ps的特征时间弛豫，该特征时间接近于共振激发的红外活性$E_u^1$模式的平方振幅的衰减时间。我们讨论了动力学分裂的可能机制：由强烈的$E_u^1$振动引起的非线性晶格变形和由于非线性电子-声子相互作用引起的各向异性电子分布的激发。我们的数据还包含了一个证据，有利于和频拉曼机制的相干$E_g^2$声子产生的Bi $_2$ Se $_3$太赫兹脉冲。
2020-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Reversed Crystal-Field Splitting and Spin-Orbital Ordering in $α$-Sr$_2$CrO$_4$
通过基于密度泛函理论的低能有效模型的电子结构计算和平均场分析，研究了层状钙钛矿结构$α$-Sr $_2$ CrO $_4$中连续相变的起源.我们发现，尽管CrO $_6$八面体是沿着晶体结构的$c$ -轴伸长的，但Cr离子的非简并$3d_{xy}$轨道的晶场能级的能量低于双简并$3d_{yz}$和$3d_{xz}$轨道的能量，从而产生具有$3d^2$电子构型的系统中的轨道自由度。我们表明，较高（较低）的温度相变是由轨道（自旋）自由度的顺序。
2017-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Route to high hole mobility in GaN via reversal of crystal-field splitting
实现GAN p沟道晶体管的一个根本障碍是其低空穴迁移率。本文采用从头算Boltzmann输运方法研究了纤锌矿GAN中电子和空穴的本征声子限制迁移率，包括所有的电子-声子散射过程和多体准粒子能带结构.我们预测，空穴迁移率可以通过反转晶体场分裂的符号来增加，以这样一种方式来解除轻空穴和重空穴上方的分裂空穴状态。我们发现2%的双轴拉伸应变可以使空穴迁移率提高230%，室温下的理论霍尔迁移率达到120 cm $^2$ /Vs，100 K下的理论霍尔迁移率达到620 cm $^2$ /Vs。
2019-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Finite-temperature Green's function theory of terahertz-induced phonon angular momentum in polar crystals
Nanjing Normal University（南京师范大学）
该研究开发了自能修饰格林函数框架，将其应用于纤锌矿 GaN，揭示了太赫兹诱导声子角动量的不同旋转通道及非简谐展宽的影响，为相关物理研究提供了第一性原理基础。
2026-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain Effect on Rashba Splitting and Phonon Scattering to Improve Thermoelectric Performance of 2D Heterobilayer MoTe$_{2}$/PtS$_{2}$
本研究通过第一性原理和玻尔兹曼输运理论，发现应变可增强MoTe$_{2}$/PtS$_{2}$异质双层的Rashba劈裂和声子散射，2%应变下n型功率因子提升84.78%，ZT在900K达0.88，为二维热电材料提供新选择。
2025-04-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electric field effect on BiFeO$_3$ single crystal investigated by Raman spectroscopy
利用显微拉曼光谱研究了低温下BiFeO $_3$单晶铁电畴的晶格动力学。的声子分配显示出一个大的频率分裂之间的横向和纵向分量的A $_1$声子模式相关的Bi-O键的分裂是可以忽略不计的薄膜相比。外加电场会引起与Bi-O键相关的低能模的频移。这些软化是由于经由压电效应的拉伸应力。我们给出了声子形变势的估计。
2007-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
General ab initio framework for electronic-order-induced lattice-dynamics symmetry breaking
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）
提出基于分子贝里曲率理论的第一性原理框架，描述电子序驱动的晶格动力学对称性破缺，在Co3Sn2S2中定量复现实验声子劈裂，并预测多种候选材料。
2026-06-23 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
A Large Effective Phonon Magnetic Moment in a Dirac Semimetal
本文通过磁太赫兹实验发现狄拉克半金属 Cd$_3$As$_2$ 中声子与回旋共振耦合可产生约为玻尔磁子 2.7 倍的巨大有效声子磁矩，并揭示其源于电子-声子耦合，为光致拓扑相提供新途径。
2020-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical Phonons in Twisted Bilayer Graphene with Gate-Induced Asymmetric Doping
利用拉曼光谱研究了具有离子凝胶栅结构的扭曲双层石墨烯（tBLG）器件，在扭曲角区域可以观察到共振增强的G带。我们观察到突出的分裂和强度猝灭的G拉曼带时，载流子密度被调谐远离电荷中性。这种G峰分裂归因于两个石墨烯层中的不对称电荷掺杂，这揭示了石墨烯的两个弱耦合层的个体声子自能重整化。我们估计的有效层间电容在低掺杂浓度的tBLG使用层间屏蔽模型。两个G峰的异常强度猝灭归因于两个鞍点（van Hove奇点）之间的共振带间跃迁的抑制，这是在动量空间中通过门调谐位移。此外，我们观察到软化（硬化）的R拉曼带，超晶格诱导的声子模式tBLG，在电子（空穴）掺杂。我们的研究结果表明，栅极调制可以用来控制tBLG器件的光电和振动特性。
2014-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crystal Electic Field and Possible Coupling with Phonon in Kondo lattice CeCuGa3
我们调查的磁和晶体电场（CEF）状态的近藤晶格系统CeCuGa 3的μ子自旋弛豫（muSR），中子衍射和非弹性中子散射（INS）测量。从X射线衍射和中子粉末衍射中推断出一种非中心对称的BaNiSn_3型四方晶系晶体结构（空间群为I4 mm）。低温磁化率和热容数据显示在2.3 - 2.5K附近存在与长程磁有序相关的异常，这一点得到了muSR和中子衍射数据的进一步证实。在1.7 K下收集的中子粉末衍射显示存在由无公度磁传播矢量k =（0.148，0.148，0）索引的磁布拉格峰，并且磁结构由具有位于ab平面中的有序矩的纵向自旋密度波最好地描述。基于CEF模型的INS数据分析揭示了在4.5 meV和6.9 meV附近存在两个磁激励。磁热容数据表明，总CEF分裂为20.7 meV，然而，在我们的INS数据中，20和30 meV之间的激发非常广泛和微弱，但可以提供CEF水平在该能量范围内与磁熵一致的证据。基于CEF-声子模型的INS数据分析表明，4.5 meV和6.9 meV的两个激发起源于CEF-声子耦合（即将一个CEF峰分裂为两个峰，称为振动子），总体分裂为28.16 meV，类似于CeCuAl 3和CeAuAl 3的情况。
2021-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological Nature of the Phonon Hall Effect
我们提供了一个拓扑的理解声子霍尔效应在拉曼自旋-声子耦合晶体。根据能带结构的Berry曲率，得到了声子霍尔电导的一般表达式。我们发现声子霍尔电导率随磁场的变化具有非单调性。此外，我们观察到声子霍尔效应的相变，这对应于带拓扑的突变，其特征在于整数陈数的变化。这可以用声子带的接触和分裂来解释。
2010-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Lattice-Renormalized Tunneling Models for Superconducting Qubit Materials
Northwestern University（西北大学）
本文提出晶格重整化隧道模型，用于准确计算超导量子比特材料中的隧道分裂和激发光谱，并揭示了TLS与声子的非谐耦合。
2026-03-10 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Hyperbolic phonon polaritons and wave vector direction dependent dielectric tensors in anisotropic crystals
本文通过在 Drude-Lorenz 模型中引入 LO-TO 劈裂，揭示了介电函数对波矢方向的依赖，并系统分析了多种各向异性晶体的双曲频率带特性，为新型双曲声子极化激元材料开发提供理论依据。
2024-04-23 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph physics.optics
