Ab-initio transport properties of nanostructures from maximally-localized Wannier functions
我们提出了一个全面的第一性原理研究的弹道输运性能的低维纳米结构，如线性链的原子（铝，碳）和碳纳米管存在缺陷。介绍了一种新的方法，量子电导计算从准确的平面波电子结构计算的组合，相应的最大本地化的Wannier函数的评价，并计算传输特性的实空间格林函数方法的基础上的Landauer形式主义。这种方法在计算上非常有效，可以直接实现为标准电子结构计算中的后处理步骤，并允许将器件的电子输运性质与化学键的性质直接联系起来，从而提供对纳米级电子流动机制的洞察。
2003-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Photon echo from localized excitons in semiconductor nanostructures
综述了半导体纳米结构中激子复合物共振激发光子回波光谱的研究进展。利用四波混频技术和脉冲激发、外差探测技术，可以测量系统的相干响应，具有皮秒级的时间分辨率。结果表明，对于局域激子复合物的共振选择性脉冲激发，由于光学跃迁的不均匀加宽，相干信号由光子回波表示。在共振激发的情况下的trions或施主束缚激子，塞曼分裂的驻留电子基态能级下施加的横向磁场的结果在拉莫尔进动频率的光子回波振幅的量子拍频。磁场的应用使得可以相干地将光激发转移到驻留电子的自旋系综中，并观察到长寿命的光子回波信号。所描述的技术可以用作系统的基态中的能量分裂的高分辨率光谱学。接下来，我们考虑拉比振荡和它们的阻尼下的激发与强烈的光脉冲的激子复合物具有不同程度的本地化。它示出的激励脉冲强度的增加的回波信号的阻尼强烈表现为激子，而在trions和施主束缚激子这种效果是基本上较弱。
2018-07-04 cond-mat.mes-hall
Charge qubit rotations in a double-dot nanostructure
从理论上研究了双点结构中一个电荷固态量子比特的量子操作，该量子比特的逻辑态由一个电子的两个空间分离的局域态构成。我们表明，它是可以执行各种单量子比特旋转利用微波脉冲调谐到局域态和激发态离域的纳米结构之间的共振。导出了含时电子态矢量的显式解析表达式，确定了合适的脉冲参数。
2004-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Indirect coupling between localized magnetic moments in zero-dimensional graphene nanostructures (quantum dots)
研究了两种石墨烯纳米片（约100个碳原子，具有锯齿形和扶手椅形边缘）的原位磁性杂质间的间接Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）耦合.具有哈伯德项的紧束缚汉密尔顿用于结构边缘杂质之间耦合的非微扰计算。一般来说，对于扶手椅边缘的纳米片，发现对电荷掺杂具有显著的耦合鲁棒性，而对于扶手椅边缘的结构，相互作用较弱并且对电荷掺杂更敏感。此外，间接交换的距离依赖性显着不同的边缘形式。
2013-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Universal optical polarizability for plasmonic nanostructures
本文提出一种适用于任意形状金属纳米结构的通用光学极化率解析模型，仅需金属介电函数和LSP频率即可描述光谱线型，并揭示有效体积、格林函数及振子强度等一般性质，为模拟和调控等离子体光学特性提供理论工具。
2025-08-19 cond-mat.mes-hall physics.optics
Dynamic polarization of electron spins interacting with nuclei in semiconductor nanostructures
我们提出了一种新的定域电子自旋取向机制：$dynamic~electron~spin~polarization~provided~by~nuclear~spin~fluctuations$。电子的角动量是在弱磁场中通过超精细相互作用从核自旋系统中获得的。为此，样品被非偏振光照射，该非偏振光既不直接极化电子也不直接极化原子核。我们预测，在几个毫特斯拉的纵向磁场中，束缚在局域激子中的电子可以达到100%的自旋极化。对（In，Al）As/AlAs量子点中的动量间接激子进行了原理验证实验，在17 mT的磁场中测得电子自旋极化率为30%.
2020-06-23 cond-mat.mes-hall
Plasmon-assisted high-harmonic generation in graphene
凝聚态系统中的高次谐波产生（HHG）既是对量子电子运动的基本洞察的来源，也是实现紧凑的紫外和超快光源的有希望的候选者。在这里，我们认为，这种现象发生所需的大的光强度可以通过利用局部等离子体在导电纳米结构。特别是，我们证明了掺杂的石墨烯纳米结构结合了强等离子体近场增强和显著的固有非线性，从而在单一材料平台内产生有效的宽带HHG。我们提取这一结论从时域模拟使用两个互补的非微扰方法的基础上原子单电子密度矩阵和无质量狄拉克费米子布洛赫方程图片。高次谐波被预测将发射前所未有的大强度通过调谐入射光的本地化的等离子体激元带和有限的岛屿。与原子系统相反，我们观察到谐波阶没有截止。我们的研究结果支持了纳米结构石墨烯作为HHG的强大的，电可调的平台的强大潜力。
2016-09-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Single Spin Localization and Manipulation in Graphene Open-Shell Nanostructures
预测表明，石墨烯可以从其$π$ -电子的库仑排斥中自发地产生磁性，但其实验验证一直是一个挑战。在这里，我们报告的观察和操纵的个别磁矩本地化的石墨烯纳米结构上的Au（111）表面。使用扫描隧道光谱，我们检测到的存在下，通过近藤效应的碳骨架的某些锯齿形网站本地化的单电子自旋。两个附近的自旋被发现耦合到一个单重态基态，和他们的交换相互作用的强度通过单重态-三重态非弹性隧道电子激发测量。理论模拟表明，电子关联导致自旋极化自由基态的实验观察到的空间分布。与这些自由基结合的氢原子会淬灭它们的磁矩，这使得我们能够用显微镜的尖端来切换纳米结构的自旋。
2018-08-22 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Quasinormal mode theory and modelling of electron energy loss spectroscopy for plasmonic nanostructures
利用局域表面等离子体激元（LSP）理解光-物质相互作用是经典和量子等离子体激元学的基本兴趣，并具有广泛的应用。为了了解LSP的空间特性，电子能量损失谱（EELS）是一种常见的和强大的空间解析的极端局域化的领域，可以得到与金属谐振器的方法。然而，一般形状的谐振器建模EELS提出了一个重大的挑战，在计算电动力学，需要作为两个空间点和频率的函数的全光子格林函数。在这里，我们提出了一个直观的和计算简单的方法计算EELS地图的等离子体共振器使用准正规模（QNM）的扩展技术。通过分离QNM和体材料的贡献，我们给出了等离子QNM对EELS图贡献的解析公式。我们将我们的技术应用于裂环共振器、金纳米棒和纳米棒二聚体结构。该方法是准确的，直观的，并给出了直接偶极子模拟，数值求解全三维麦克斯韦方程组的数量级的改进。我们还展示了如何可以使用相同的QNM格林函数来获得从量子偶极发射器或两个能级原子的Purcell因子（和投影局部光态密度），我们演示了如何在一般的EELS光谱的光谱特征不同。
2016-03-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Rayleigh waves, surface disorder, and phonon localization in nanostructures
我们介绍了一种计算无序纳米结构热导率的技术：结合格林-久保公式的弹性波方程的时域有限差分（FDTD）解。该技术捕捉声子波行为和尺度以及纳米结构，太大或太表面无序模拟与许多其他技术。我们调查的瑞利波和表面无序的热输运的作用，通过研究石墨烯纳米带的自由边缘（允许瑞利波）和固定的边缘（禁止瑞利波）。我们发现，自由的边缘导致显着较低的热导率比固定的。自由边缘都引入瑞利波，并导致所有低频模式（体积和表面）变得更加本地化。增加自由边缘上的表面无序将能量从带的中心吸引到无序边缘，在那里能量被捕获在局部表面模式中。这些效应在具有固定边界条件的条带中看不到，并且说明了声子表面模式在纳米结构中的重要性。
2016-07-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Gate-tunable spatial modulation of localized plasmon resonances
纳米等离子体激元利用光和集体电子密度振荡（等离子体激元）之间的耦合来绕过衍射所施加的严格限制。这种耦合使得光能够限制在亚波长体积中，并且通常在纳米结构金属中被利用。在该领域的当前前沿正在做出大量努力以在半导体和半金属材料中采用电子系统，因为这些增加了实现电可调谐和/或有源纳米等离子体激元器件的令人兴奋的可能性。在这里，我们证明，在半导体纳米线（NW）中的掺杂分布的合适的设计可以用来定制的等离子体响应和诱导的本地化效果类似于在金属纳米粒子中观察到的。此外，通过场效应载波调制，我们证明了这些局部等离子体共振可以沿着纳米结构体在空间上移位，从而为实现空间可调谐等离子体电路铺平了道路。
2018-05-04 cond-mat.mes-hall
Room-Temperature Surface Exciton Polaritons in Colloidal J-Aggregate Flakes
本文报道了通过TDBC与PDDA静电相互作用合成胶体J-聚集体薄片，证明其在室温下支持表面激子极化激元，为先进光子学应用提供了新型胶体激子纳米结构平台。
2025-07-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Probing Near-Field Thermal Emission of Localized Surface Phonons from Silicon Carbide Nanopillars
极化激元材料纳米结构的局域表面声子（LSPh）热辐射是一种很有前途的近场热辐射光谱调谐机制。先前的研究已经从理论上表明，LSPh的热发射导致近场光谱中的窄带峰，其光谱位置可以通过改变纳米结构的尺寸来调制。然而，近场热发射的LSPFs尚未进行实验探索。在这项研究中，我们测量光谱的近场热辐射从阵列的6 H-碳化硅（6 H-SiC）纳米柱使用内反射元件为基础的光谱技术。我们提出了一个实验演示的热发射的横向偶极子，四极和八极，以及纵向的6 H-SiC纳米柱在近场距离的阵列。我们发现，纵向偶极子和横向偶极子的光谱位置显着影响相邻纳米柱之间的近场耦合以及纳米柱和衬底的相互耦合。我们还通过实验证明，6 H-SiC纳米柱阵列的近场热辐射光谱可以通过改变纳米柱的尺寸来调节，为设计具有定制近场热辐射的发射器提供了机会。
2023-02-02 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Capacitive coupling in hybrid Graphene-GaAs nanostructures
耦合的混合纳米结构被证明使用光刻图案化的石墨烯上的二维电子气（2DEG）埋在GaAs/AlGaAs异质结构的顶部的组合。石墨烯在异质结构的表面处形成肖特基势垒，因此允许调节2DEG的电子密度。相反，2DEG势可以调节石墨烯费米能。石墨烯定义的量子点接触在2DEG中显示半平台的量子化电导在有限偏置光谱和显示0.7异常的大范围内的密度的收缩，证明其良好的电子性能。最后，我们证明了GaAs纳米结构可以检测异质结构表面附近的电荷。这证实了混合器件的强耦合：石墨烯带中的局域态原则上可以通过下面的受限通道探测。本发明的石墨烯/GaAs混合纳米结构是有希望的研究之间的强相互作用和相干耦合的两个根本不同的材料。
2015-07-21 cond-mat.mes-hall
Plasmons on the edge of MoS2 nanostructures
使用从头计算，我们预测的存在一维（1D），原子限制的等离子体激元在锯齿状的二硫化钼纳米颗粒的边缘。最强的等离子体激元起源于金属的边缘状态本地化的硫二聚体装饰的Mo边缘的带。介电函数的详细分析表明，所观察到的偏离理想的1D等离子体激元行为的结果从金属边缘状态和价带和导带的二硫化钼片之间的单粒子跃迁。在计算的空间分辨电子能量损失谱中，带状物的Mo和S边缘是清楚可区分的，这是由于两个边缘的不同等离子体性质。边缘等离子体激元可用于调节二硫化钼纳米颗粒的光催化活性。
2015-03-02 cond-mat.mes-hall
Spin-valley qubit in nanostructures of monolayer semiconductors: Optical control and hyperfine interaction
我们研究了单电子携带的自旋谷量子比特在单层TMD纳米结构中的光学控制可能性，包括由横向异质结和带电杂质形成的小量子点。量子控制时的限制诱导谷杂交和当谷杂交是缺席讨论。我们发现，在这两种情况下，体谷和自旋光学选择规则可以以不同的形式继承，这两种情况都允许定义自旋谷量子比特与所需的光学可控性。我们还研究了核自旋引起的退相干以及利用超精细相互作用的谷间项对电子-核自旋纠缠的量子控制。讨论了单个量子点中的光控双量子比特操作。
2016-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Near-field magneto-caloritronic nanoscopy on ferromagnetic nanostructures
近场光学显微术是近年来发展迅速的一种新技术。在这封信中，我们介绍了一个近场诱导的对比度机制时产生的导电表面，表现出磁矩，暴露于纳米级的热源。样品对局部热梯度的近场激发的磁热响应导致由局部磁化状态确定的对比度。通过比较测量的磁参考样品的电响应与数值模拟，我们得出的估计的场增强和相应的温度分布在样品表面上诱导。
2018-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of semiconductor nanostructures: A modified localization landscape theory
在本文中，我们提出了一个修改的本地化景观理论计算本地化/限制电子和空穴的状态和相应的能量本征值没有解决一个（大）本征值问题。我们的动机和证明的好处，解决$\hat{H}^2u=1$在修改后的本地化景观理论相比，$\hat{H}u=1$，解决本地化景观理论。我们详细的优势，通过充分的分析考虑之前，针对电子和空穴的状态和能量的数值计算在III-N异质结构。我们进一步讨论了如何解决方案的$\hat{H}^2u=1$是用来提取一个有效的潜在$W$是从$\hat{H}u=1$获得的有效潜力，确保它可以例如用于引入量子校正漂移扩散输运计算。总体而言，我们表明，所提出的修改后的局部化景观理论保留了最近引入的局部化景观理论的所有优点，但进一步改善了诸如计算能量的收敛性以及该方法对$u$所选积分区域的鲁棒性等因素，以获得相应的能量。我们发现，这变得特别重要，在这里研究的$c$平面InGaN/GAN量子阱具有较高的In含量。所有这些功能使得所提出的方法非常有吸引力的高度无序系统，分区系统到不同的子区域的局域态的计算可能是困难的。
2019-12-31 cond-mat.mes-hall
Programmable Mechanical Resonances in MEMS by Localized Joule Heating of Phase Change Materials
报道了一种基于VO 2薄膜的可编程微机械谐振器。多个机械本征频率状态的编程使用焦耳加热作为本地电源，逐渐驱动相变的VO 2周围的金属-绝缘体转变温度。畴的相共存用于通过局部控制内应力和机械性能来调整器件的刚度。这项研究为开发机械可配置的纳米结构阵列开辟了前景。
2017-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Plasmon-enhanced nonlinear wave mixing in nanostructured graphene
金属纳米结构中的局域等离子体激元由于其能够将光集中和增强到极端亚波长尺度而被广泛用于增强非线性光学效应。作为贵金属纳米颗粒的替代品，石墨烯纳米结构可以承载长寿命的等离子体，这些等离子体有效地耦合到光，并且可以通过电掺杂进行主动调谐。在这里，我们表明，掺杂的石墨烯纳米岛提供了独特的机会，增强非线性光学波混合过程之间的两个外部施加的光场在纳米尺度。这些小岛可以支持多个频率的明显的等离子体激元，当输入或输出频率中的一个或多个与等离子体激元共振一致时，导致非常高的波混合磁化率。通过改变具有固定几何形状的纳米岛中的掺杂电荷密度，可以在可见光和近红外的宽光谱范围内实现增强的波混合。我们特别集中在二阶和三阶过程，包括和频和差频产生，以及四波混频。我们的计算扶手椅石墨烯三角形组成的多达几百个碳原子显示大的波混合极化率相比，类似的横向尺寸的金属纳米粒子，从而支持nanoglene作为一种优良的材料可调非线性光学纳米器件。
2015-02-04 cond-mat.mes-hall
Plasmon-Enhanced Second-Harmonic Generation in Atomically Thin Crystalline Silver Nanostructures
ICFO–Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（ICFO-光子科学研究所，巴塞罗那科学技术研究院）；University of Vienna, Faculty of Physics, Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ)（维也纳大学物理学院，维也纳量子科学与技术中心）；Center for Nanophotonics, NWO Institute AMOLF（纳米光子学中心，NWO AMOLF研究所）；Department of Physics, Dokuz Eylül University（德古兹埃勒大学物理系）；Centro de Física de Materiales CSIC-UPV/EHU and Materials Physics Center（CSIC-巴斯克国立大学物质物理学中心和材料物理中心）
本研究通过原子级薄晶体银薄膜中的量子限制与等离激元共振协同作用，实现了二次谐波产生的显著增强，为超紧凑非线性光学器件提供了可扩展方案。
2026-09-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
Bright-field Nanoscopy: Visualizing Nano-structures with Localized Optical Contrast Using a Conventional Microscope
大多数超出衍射极限的光学可视化方法都依赖于分子标签的荧光发射。在这里，我们报告了一种方法，用于可视化的纳米结构的几个纳米使用传统的明场显微镜，而不需要额外的分子标记，如荧光团。该技术，双场纳米显微镜，是基于强烈的厚度依赖颜色的超薄锗的光学厚金膜。我们展示了化学气相沉积单层石墨烯中的晶界的可视化和单个40 nm Ag纳米颗粒的检测。我们估计使用这种技术的尺寸检测限约为2 nm。除了可视化纳米结构外，该技术还可用于探测纳米级的流体现象，例如通过2D膜的传输。作为一个例子，我们使用这种技术估计通过1 nm厚的聚合物膜的水传输速率。此外，该技术还可以扩展到研究特定离子在溶液中的传输。预计这种技术将在从单纳米颗粒分辨传感到研究纳米级流体-固体界面现象的应用中找到用途。
2015-12-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Ultrafast optical spectroscopy of semiconducting and plasmonic nanostructures and their hybrids
纳米结构中载流子动力学的知识对于（光）电子器件的发展具有根本的重要性。这对于半导体纳米结构以及等离子体纳米颗粒（NP）是真实的。事实上，通过结合半导体和等离子体纳米结构来提高光催化效率是其超快动力学被深入研究的原因之一。在这项工作中，我们将审查我们的活动在最近成立的EuroFEL支持实验室进行的纳米结构的超快光谱。我们研究了金属纳米粒子在溶液中以及在表面上的2D和3D阵列中的动态等离子体响应，特别注意纳米粒子形状的影响以及在纳米局部尺度上将吸收的光转换为热。我们将总结在纳米结构的钙钛矿中的载流子动力学的结果，重点是热载流子动力学和半导体纳米系统，如ZnSe和Si纳米线，特别注意带隙漂白动力学。随后，研究了掺杂剂-金属NP杂化物，例如CeO $_2$ -Ag NP、ZnSe-Ag NP和ZnSe-Au NP，允许讨论相互作用机制，例如电荷载流子转移和F{<$}rster相互作用。最后，我们评估了另一种方法的敏化宽带隙半导体可见光通过讨论的TiO $_2$纳米颗粒和V掺杂TiO $_2$纳米颗粒的载流子动力学和它们的催化性能之间的关系。
2020-09-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Topologically localized excitons in single graphene nanoribbons
利用扫描隧道显微镜（STM）技术，以原子尺度的空间分辨率探测了在金属表面合成的原子级精确石墨烯纳米带（GNRs）的激子发射。一个基于STM的策略转移GNR到一个部分绝缘的表面是用来防止光发射猝灭的金属基板的带。亚纳米分辨STM诱导的荧光光谱揭示了从局部暗激子的发射建立在GNRs的拓扑末端状态。低频振动电子发射梳的特性随GNR长度的变化，归因于纵向声学模式被限制在一个有限的盒子。总的来说，我们的研究提供了一种新的途径来研究原子级精确的石墨烯纳米结构中激子，振动子和拓扑结构之间的相互作用。
2022-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
One-dimensional carbon nanostructures with periodic graphitic nitrogen substitution
Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University（冲绳科学技术大学院大学）；Max Planck Institute for Polymer Research（马克斯·普朗克聚合物研究所）
研究通过表面合成制备含周期性石墨氮的一维碳纳米结构，用扫描隧道显微镜等监测反应，揭示其电子特性，为自旋电子学等领域提供合成路线。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Statistical measurements of quantum emitters coupled to Anderson-localized modes in disordered photonic-crystal waveguides
光学纳米结构已被证明是有益的定制量子发射器的发射特性。然而，不可避免的制造缺陷可能会带来麻烦。非常值得注意的是，无序提供了新的机会，因为光可以有效地限制随机多重散射导致安德森局域化。在这里，我们研究了这种无序诱导腔对嵌入无序光子晶体波导中的单量子点发射动力学的影响。我们提出了时间分辨测量的总发射从安德森本地化腔和从单个发射器耦合到腔。我们观察到强烈抑制和增强衰减率相对于自发发射率在均匀介质中。从统计分析，我们报告的平均Purcell因子为2在没有任何控制的量子点腔失谐。通过光谱调谐个别量子点与安德森本地化模式共振，最大Purcell因子为23.8，这是在强耦合制度的开始。所提供的数据量化了自然发生的安德森局域腔的潜力，用于控制和增强光-物质相互作用强度，这不仅与腔量子电动力学实验有关，而且还可能用于有效的能量收集和可控随机激光。
2013-01-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Localized domain-wall excitations in patterned magnetic dots probed by broadband ferromagnetic resonance
我们研究了由畴壁（双涡旋态）连接的空间分离磁涡旋的圆形坡莫合金点的磁化动力学。我们确定了一种新型的准一维（1D）局域自旋波模式限制沿畴壁，连接两个涡核与两个边缘半反涡旋。模式本征频率随点尺寸的变化与所开发的模型定量一致，该模型考虑了局部1D自旋波或所谓的Wintermagnons的偶极起源[J.M. Winter，Phys.Rev. 124，452（1961）]。这些自旋波类似于弦的位移波，并且可以在具有畴壁的图案化磁性纳米结构中被激发，即在三角形、正方形、圆形或椭圆形磁性点中。
2012-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale magnetophotonics
该观点调查了科学和技术的最新技术和未来前景，采用纳米限制光（纳米光子学和纳米等离子体）与磁性相结合。我们把这个领域广泛地称为纳米磁光子学。我们包括一个一般性的介绍领域，并描述了新兴的磁光效应的磁等离子体和磁光子纳米结构支持本地化和传播等离子体。特别注意的是磁等离子体晶体与横向磁化和相关的纳米光子非互易效应，并在纳米结构的周期性阵列的磁光效应。我们也给出了这些系统在生物和化学传感，以及在光的偏振和相位控制的应用的概述。我们进一步回顾了非线性磁光子学，半导体自旋等离子体，以及光磁学和纳米光学超快控制磁学和自旋电子学的一般原理和应用。
2020-02-18 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Single-crystalline Aluminum Nanostructures on Semiconducting GaAs Substrate for Ultraviolet to Near-infrared Plasmonics
铝作为一种用于等离子体的金属材料，由于其将表面等离子体共振的应用扩展到紫外（UV）区域并且在天然丰度、成本和与现代半导体制造工艺的兼容性方面优于贵金属而引起极大兴趣。在这里，我们提出了紫外近红外（NIR）等离子共振单晶铝纳米缝和纳米孔。采用分子束外延（MBE）方法在半导体GaAs衬底上生长了超光滑的单晶铝膜，利用聚焦离子束（FIB）铣削技术在其上制备了高清晰度的纳米结构。单晶铝膜由于超光滑的表面而显示出改善的反射率和降低的双光子光致发光（TPPL）。线性散射和非线性TPPL进行了详细研究。纳米缝阵列显示出清晰的类Fano共振，纳米孔被发现支持光子模式和局域表面等离子体共振。我们还发现，TPPL的产生是更有效的激发偏振平行，而不是垂直于铝膜的边缘。这种违反直觉的现象归因于GaAs衬底的高折射率。我们表明，从铝TPPL的偏振很好地保留了激发极化，是独立的薄膜或基板的晶体取向。我们的研究深入了解了高折射率半导体GaAs衬底上铝纳米结构的光学性质，并说明了一个实用的路线，以实现等离子体器件到半导体上的未来混合纳米器件。
2014-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localized all-optical control of single semiconductor quantum dots through plasmon-polariton-induced screening
由于等离子体纳米结构通过激发表面等离子体激元（SPP）来强烈修改局部电磁（EM）场的能力，等离子体纳米结构经常被用于重塑发射方向并增强量子发射体（诸如半导体量子点（QD））的辐射衰减速率。这些特性对于量子信息处理、纳米光子电路和光电子学都是必不可少的。然而，迄今为止所展示的修改和增强常常急剧地改变发射器的局部能量密度，并因此改变其固有特性，从而几乎没有留下主动控制的空间。在这里，我们展示了一个单一的半导体量子点的能量状态的动态调谐，通过光学修改其局部介电环境与附近的等离子体结构，而不是直接耦合到量子点。这种方法保持了QD的原始固有光学性质不变，从而有机会实时调整其光学性质。这种能力在需要超快开关和调制机制的应用中是非常需要的。
2018-01-02 cond-mat.mes-hall
Optical response of noble metal nanostructures: Quantum surface effects in crystallographic facets
贵金属纳米结构是纳米光学中普遍存在的元素，支持等离子体激元模式，其可以将光聚焦到与下面的电子气中的量子限制和空间色散相关联的非局部效应相称的长度尺度。非局部效应对于结晶贵金属自然更突出，其潜在地提供比其非晶对应物更低的固有损耗，并且具有特定的晶体小面，从而产生不同的电子表面状态。在这里，我们采用量子力学模型来描述非经典效应影响的晶体贵金属薄膜的光学响应，并证明这些可以很好地捕获使用一组表面响应函数称为Feibelman $d$参数。特别是，我们表征的$d$ -参数与（111）和（100）晶面的金，银，铜，强调的重要性，表面效应所产生的电子波函数溢出和表面投影带隙出现从原子层反射。然后，我们表明，提取的$d$参数可以直接应用于描述各种感兴趣的纳米级金属形态的光学响应，包括金属超薄膜，石墨烯-金属异质结构托管极其有限的声学石墨烯等离子体，和晶体学多面金属纳米粒子支持本地化的表面等离子体。这里报告的列表$d$ -参数可以规避计算昂贵的第一原理原子模拟来描述微观非局部效应的介观晶体金属表面的光学响应，这是越来越多的控制形态下降到原子长度尺度的最先进的纳米光学实验中变得广泛可用。
2020-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Signatures of quantized coupling between quantum emitters and localized surface plasmons
量子等离子体将光限制在衍射极限之外的尺度上，为探索强光-物质耦合提供了理想的平台。金属-介质界面上的光致局域表面等离子体激元（LSP）作为量子总线在量子信息处理中具有广泛的应用前景，但金属中光的损耗特性阻碍了其应用。在这里，我们提出了一种机制，使可逆的能量交换和多体量子相关的集体量子发射体（QE）介导的LSP持久。通过研究球形金属纳米粒子支撑的量子阱与LSP之间的量子化相互作用，我们发现量子阱与LSP之间的量子化耦合在稳态下的不同特征，包括完全衰变、布居捕获和持续振荡，本质上是由量子阱与LSP系统能谱中形成的不同数量的束缚态所决定的.丰富了我们对有耗介质中光-物质相互作用的理解，我们的结果对利用等离子体纳米结构设计量子器件具有指导意义。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multiple light scattering and near-field effects in a fractal tree-like ensamble of dielectric nanoparticles
我们数值研究光散射和吸收的自相似聚集体的介电纳米粒子，从一个单一的种子粒子的表面上产生的模拟弹道沉积。所得的结构表现出复杂的树状形状，旨在模仿真正的纳米结构薄膜的构建块的形态学特性，所述纳米结构通过在纳米技术中采用的精细控制的物理沉积过程来产生。散射和吸收的截面形态的关系进行了研究，彻底考虑到多次散射和近场效应的计算方案内。数值结果进行了比较与一个预先存在的单散射有限的分析处理的光散射的分形聚集体的小电介质颗粒。
2013-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tailoring hot-carrier distributions of plasmonic nanostructures through surface alloying
本研究通过第一性原理模拟探究表面合金种类与浓度对银纳米颗粒热载流子分布的影响，揭示非贵金属表面合金调控热空穴/电子产生的机制与规律，为等离子体催化的精准设计提供指导。
2023-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Tunable Charge Detectors for Semiconductor Quantum Circuits
在高迁移率的二维电子系统中定义的纳米结构提供了一种独特的方式来控制所研究的器件的微观细节。量子点接触在这些研究中起着关键作用，因为它们本身不仅是一个研究课题，而且可以作为其静电环境的方便和强大的探测器。我们研究了如何通过减少屏蔽、增加电荷和检测器之间的电容耦合以及将量子点接触的限制电势调整为局域态的形状来进一步提高电荷检测器的灵敏度。我们证明了利用局域态的好处，通过执行快速和良好分辨的电荷检测的一个大的量子点在量子霍尔制度。
2013-02-14 cond-mat.mes-hall
