Spin angular momentum transfer in the Einstein-de Haas effect
Sun Yat-Sen University(中山大学)
研究揭示了爱因斯坦-德哈斯效应中自旋角动量在声子和刚体旋转间的非对称转移机制,并阐明了伪偶极子各向异性和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用对转移过程的影响。
2026-01-28 cond-mat.mes-hall
Momentum-Resolved View of Electron-Phonon Coupling in Multilayer WSe$_2$
研究了层状过渡金属二硫属化物(TMDC)WSe $_2$薄膜中光激发载流子与晶格振动的相互作用。利用单晶样品的飞秒电子衍射和第一性原理密度泛函理论计算,我们获得了从激发电子到声子的能量转移的动量分辨图像。所测得的动量依赖的声子种群动力学的声子线宽的第一原理计算相比,可以合理化的电子相空间参数。导带中激发态的弛豫由$Σ$谷间散射和带边界声子的发射主导。瞬时,动量依赖的电子-声子耦合导致非热声子分布,其在较长的时间尺度上通过电子-声子和声子-声子碰撞弛豫到热分布。我们的研究结果构成了监测和预测的平衡电和热输运性质的纳米级应用的TMDC的基础。
2017-06-29 cond-mat.mes-hall
Theory of phonon angular momentum transport across a smooth crystal interface
Institute of Science Tokyo(东京科学大学);The University of Tokyo(东京大学);RIKEN CPR(理化学研究所计算物理学研究部)
研究揭示了手性晶体与非手性晶体界面处热梯度诱导角动量传输的机制,拓展了声子传输与电子自旋相互作用的认知。
2026-10-16 cond-mat.mes-hall
Electric field control of phonon angular momentum in perovskite BaTiO$_3$
我们发现在BaTiO $_3$中声子角动量主要指向垂直于电极化的方向。因此,在铁电BaTiO $_3$中,外电场不仅控制电极化的方向,而且控制声子角动量的方向。这一发现为电场控制依赖声子角动量的物理现象提供了可能性。我们构建了一个直观的模型,基于我们的第一性原理计算,捕获声子角动量和电极化的强度之间的关系的起源。
2022-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon momentum and damping of mechanical resonators
与晶体中声子相关的物理动量的概念,加上一些基本的推理,意味着即使在宏观尺度上,晶体中也存在可测量的效应。我们表明,在密切的类比与气体的动力学理论中的动量转移,声子携带的物理动量耦合的热场和速度场的振动晶体。因此,根据温度和速度梯度之间的相互作用,施加到振动晶体上的热流可以维持或阻尼振荡。我们推导出这种效应的一般方程,并表明其实验证实是在目前的技术范围内。
2012-10-10 cond-mat.mes-hall
Supercurrent-induced phonon angular momentum
Department of Physics, Institute of Science Tokyo(东京科学大学物理系)
研究超流电流在混合奇偶性超导体和s波超导体中诱导声子角动量的机制,通过微扰计算推导出表达式并讨论物理意义。
2026-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Angular Momentum of Phonons and Einstein-de Haas Effect
本文研究磁性晶体中声子的角动量。在存在自旋-声子相互作用的情况下,我们得到了声子的非零角动量,它是磁化强度的奇函数。在零温度下,声子除了具有零点能量外,还具有零点角动量。随着温度的升高,总声子角动量减小,并在经典极限下趋近于零。非零声子角动量可以对爱因斯坦-德哈斯效应产生重大影响。为了得到电子角动量的变化,需要从晶格角动量的相反变化中减去声子角动量的变化。此外,声子角动量的发现为研究自旋-声子相互作用提供了一种可能的方法。讨论了声子角动量的可能实验。
2014-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
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
Dynamical Orbital Angular Momentum Induced by Circularly Polarized Phonons
RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所新兴物质科学研究中心);Department of Physics, Korea University(韩国大学物理系);Peter Grünberg Institut and Institute for Advanced Simulation, Forschungszentrum Jülich and JARA(于利希研究中心及JARA的彼得·格林贝格研究所和高级模拟研究所);Institute of Physics, Johannes Gutenberg University Mainz(美因茨约翰内斯·古腾堡大学物理研究所);Department of Applied Physics, University of Tokyo(东京大学应用物理系)
研究通过构建紧束缚模型揭示离子旋转如何调节电子轨道重叠,计算生成的轨道角动量符号依赖于声子手性,并扩展到d轨道电子描述单层过渡金属二硫化物中的诱导轨道角动量。
2026-06-29 cond-mat.mes-hall
Thermal Einstein-de Haas Effect Induced by Chiral Phonons in Carbon Nanotubes
Tokyo University of Science(东京科学大学);National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)(产业技术综合研究所);RIST, Tokyo University of Science(东京科学大学 RIST)
研究揭示了手性声子在碳纳米管中引发热诱导旋转的现象,通过手性影响声子输运特性,实现可观测的角动量转换。
2026-02-06 cond-mat.mes-hall
Phonon rotoelectric effect
在具有时间反演对称性但不具有反演对称性的晶体中,声子角动量可以由温度梯度产生,称为声子热Edelstein效应。另一方面,当两种对称性都被破坏,它们的乘积守恒时,任何波矢处的任何声子模的声子角动量都消失了,声子热Edelstein效应也不会发生。本文提出了声子角动量产生的另一种机制。我们表明,在这样的晶体的电场产生的声子角动量,通过晶格畸变由于电场。这种效应与磁电效应属于同一对称类,我们称之为声子转电效应。我们讨论了温度梯度和电场在高温和低温极限下产生的声子角动量的温度依赖性。
2020-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Electronic Orbital Angular Momentum Driven by Finite-Momentum Phonons: Beyond Chiral and Axial Phonons
Yonsei University(延世大学);Pohang University of Science and Technology(浦项科技大学);Hongik University(弘益大学)
本文提出有限动量声子无需手性或轴向性即可产生电子轨道角动量,建立规范场理论并推导标度律,为轨道电子学提供波矢可调的新途径。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dissipative Nonlinear Phononics: Nonequilibrium Quasiperiodic Order in Light-Driven Spin-Phonon System
University of Delaware(特拉华大学)
研究通过调控自旋弛豫时间τ_s,揭示了光驱动自旋-声子系统中非平衡态从平凡极限环到时间有序态的转变,该态自发打破驱动施加的时间平移对称性,并在新兴频率Ω_s处产生持续振荡。
2026-03-13 cond-mat.mes-hall
Influence of the substrate on the diffusion coefficient and the momentum relaxation in graphene: the role of surface polar phonons
了解衬底类型对石墨烯中扩散系数和动量弛豫的影响对于开发专门适应这种材料特性的新器件模型非常重要。在这项工作中,在低和高电场的表面极性声子的影响进行了评估,通过系综蒙特卡罗模拟几种类型的基板。结果表明,在低场条件下,表面极性声子对减少散射时间、打破速度涨落的相关性和降低扩散系数有重要作用。在高场下,悬浮样品在扩散率和动量弛豫方面的差异趋于减小,同时提供更大的饱和速度,特别是对于h-BN。
2014-06-10 cond-mat.mes-hall
Nonlinear optical response of truly chiral phonons: Light-induced phonon angular momentum, Peltier effect, and orbital current
本文用非线性响应理论研究手性声子与太赫兹及红外光的作用,揭示其光致角动量、佩尔捷效应和轨道流机制,并证明角动量与能量流呈线性关系。
2025-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intrinsic process for upconversion photoluminescence via $K$-momentum phonon coupling in carbon nanotubes
本研究通过光谱和二阶激子-声子相互作用模型,揭示了单壁碳纳米管中由$K$-动量声子耦合驱动的单光子上转换光致发光内在机制,为先进光热技术提供了新途径。
2024-10-11 cond-mat.mes-hall
Phonon angular momentum Hall effect
自旋霍尔效应是指电子在外加电场作用下在导体中的横向自旋流动。类似地,磁绝缘体中的热梯度可以驱动磁振子的自旋角动量的横向流动,这为自旋操纵提供了热替代方案。最近,声子角动量(PAM),这是原子的角动量,作为它们围绕平衡位置的轨道运动的结果,已经引起了人们的注意,作为一个类似于磁振子自旋的量。然而,我们能像操纵磁振子自旋一样操纵PAM吗?在这里,我们表明,温度梯度一般诱导PAM的横向流动,我们的声子角动量霍尔效应(PAMHE)。PAMHE仅依赖于横向和纵向声学声子的存在,因此它在凝聚态系统中无处不在。作为PAMHE的结果,PAM积聚在晶体的边缘。当晶体中的原子带有非零的玻恩有效电荷时,边缘PAM引起边缘磁化,这可以通过光学测量观察到。我们相信PAMHE提供了一个新的原则,在绝缘体中的角动量的操纵,并开辟了一条途径,开发基于声子工程的功能材料。
2020-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Momentum-Dark Intervalley Exciton in Monolayer Tungsten Diselenide Brightened via Chiral Phonon
反转对称破缺和三重旋转对称性赋予了单层过渡金属二硫属化物(TMDCs)中强激子的谷自由度,可用于谷电子学应用。然而,激子的短寿命极大地限制了可能的应用。相比之下,暗激子可以是长寿命的,但不一定具有谷自由度。在这项工作中,我们报告的动量暗,谷间激子在单层WSe 2通过低温磁光致发光(PL)光谱的识别。有趣的是,谷间激子通过在布里渊区的角落(K点)的手征声子的发射而变亮,并且声子的赝角动量(PAM)被转移到发射的光子以保留谷信息。手征声子能量被确定为~ 23 meV,基于实验提取的交换相互作用(~ 7 meV),与理论预期的24.6 meV非常吻合。具有谷自由度的长寿命谷间激子为谷电子学增加了一个激发准粒子,而手征声子与谷间激子之间的耦合为谷自旋操纵提供了场所.
2019-11-28 cond-mat.mes-hall
Orbital Pumping Incorporating Both Orbital Angular Momentum and Position
本文提出绝热轨道泵浦理论,发现振荡磁场可同时泵浦轨道角动量流和轨道角位置流,二者可产生含二次谐波的横向电压,且可由声子角动量驱动,为轨道流产生及自旋-轨道-声子耦合提供新视角。
2025-01-27 cond-mat.mes-hall
Magnetization control by angular momentum transfer from surface acoustic wave to ferromagnetic spin moments
电子自旋与其他类型角动量之间的角动量相互转换有助于开发新的自旋电子学功能。从光子的角动量和机械转动到铁磁自旋矩的转换已经得到了很好的研究。虽然最近的研究从理论上提出了原子的圆振动可以作为声子的角动量,但将其转换为自旋矩的直接实验证明还有待于进行。在Ni/LiNbO $_3$混合器件中,我们证明了声表面波的声子角动量可以通过声子-电子的角动量转换来控制铁磁Ni薄膜的磁化强度.这一结果清楚地表明,声子角动量是有用的,进一步fictionalize自旋电子器件。
2020-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Magic of nonlocal geometric force: lighting up optical transition and transporting angular momentum by chiral phonons
本文研究非局域几何力对磁性材料晶格动力学的影响,以单层CoCl$_2$为例,发现该力使光学声子分裂为手性模式,可点亮暗激子,并诱导声学手性声子输运角动量、产生非耗散声子霍尔黏度。
2025-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Survey of Exciton-Phonon Sidebands by Magneto-optical Spectroscopy Using Highly Purified (6,5) Single-walled Carbon Nanotubes
本文首次报道了单壁碳纳米管(SWNTs)的激子-声子边带的高场磁光研究。声子边带的能量和强度与外加磁场无关。通过与理论计算结果的比较,我们证实了这些边带是由光禁戒的K-动量单重态激子产生的。这些K-动量暗激子的能量被提取为比明亮的零动量单重态激子高约21.5 meV,与最近的理论预测和实验确定的值密切一致。
2013-04-02 cond-mat.mes-hall
Curvature Converts Phonon Hall Viscosity into Phonon Angular Momentum
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。
2026-07-17 cond-mat.mes-hall hep-th
Impact of Electron-Phonon Coupling on Near-Field Optical Spectra
石墨烯的有限动量转移($\boldsymbol{q}$)纵向光学响应$σ^L(\boldsymbol{q},ω)$在能量$ω=\hbar v_F q$处具有峰。这直接对应于相对于费米动量$k_F -q$的动量谱密度中的准粒子峰。包含耦合到一个声子模式在$ω_E$的结果,对于$ω<|ω_E|$,在一个恒定的电子-声子重整化的裸带的质量增强因子$(1+λ)$,这是其次是一个声子扭结在$ω_E$的额外的加宽开始。在这里,我们研究相应的变化,我们发现,继续直接跟踪重整化准粒子能量的光学准粒子峰,直到$q$是足够大的光学跃迁开始采样的声子扭结区域的色散曲线,在那里的线性动量损失的重整化狄拉克费米子色散曲线和对应的一个单一的准粒子能量丢失。然而,在$σ^L(\boldsymbol{q},ω)$中仍然存在类似于色散曲线的声子扭结的特征,这些特征可以通过$q$和$ω$的变化来观察。
2012-12-19 cond-mat.mes-hall
Valley contrasting chiral phonons in monolayer hexagonal lattices
在单层六方晶格中,布里渊区出现两个不等价的谷。在反演对称破缺的情况下,我们发现了具有圆极化和离子磁矩谷的手征声子。在谷中心,有一个三重旋转对称性赋予声子一个量子化的赝角动量,其中包括自旋和轨道部分。从赝角动量守恒、晶体动量守恒和能量守恒出发,得到了电子与声子谷间散射的选择定则。验证了单层二硫化钼中的手征谷声子,并预测了其选择规则。由于谷对比声子Berry曲率,也可以检测到谷声子霍尔效应。谷区对比手性声子与声子圆极化、离子磁矩、声子赝角动量、谷区声子霍尔效应一起,将构成未来谷区电子学和声子学应用的基础。
2015-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Antiferro-Chiral Phonons as Conjugate Fields to Néel Order in $\mathcal{P}\mathcal{T}$-Symmetric Antiferromagnets
University of Delaware(特拉华大学)
研究揭示了$\mathcal{P}\mathcal{T}$对称反铁磁体中存在反铁磁性手性声子,其具有零总角动量但非零子格点阶梯角动量,通过分子伯尔 curvature 机制实现,为反铁磁序的探测提供了新途径。
2026-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Symmetry-Selective Topological Magnon Engineering by Phonon Angular Momentum
Uppsala University(乌普萨拉大学);Technical University of Darmstadt(达姆施塔特工业大学);LMU Munich(慕尼黑大学)
基于第一性原理自旋-晶格耦合和Floquet理论,通过相干驱动声子实现磁振子能带结构的对称选择性调控,利用携带声子角动量的圆偏振和椭圆偏振声子打开并调节狄拉克点能隙,产生和反转拓扑磁振子相。
2026-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon Edelstein effect in chiral metals
本文提出并研究了一种名为声子Edelstein效应的电流诱导声子角动量机制,在三维手性金属中推导了其解析表达式,并探讨了物理解释与量级估算。
2025-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Detection of phonon helicity in nonchiral crystals with Raman scattering
本文提出利用拉曼散射探测非手性晶体中声子螺旋度的理论,通过BaMnSb$_2$中圆偏振光强度随声子波矢反转的变化来推断螺旋度,并与手性晶体中的相关研究对比。
2023-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent long-range transfer of angular momentum between magnon Kittel modes by phonons
我们报告的铁磁共振的电绝缘磁性双层的正常配置的两个钇铁石榴石(YIG)薄膜外延生长在两侧的0.5毫米厚的钆镓石榴石(GGG)板。观察到的干涉图案,它被解释为强耦合的两个YIG层的磁化动力学的相位或相位由站立的横向声波,这是通过磁弹性相互作用激发。这种通过圆极化声子在宏观距离上通过介电材料对角动量进行的相干调解对于未来的信息技术可能是有用的。
2020-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupled electron-phonon hydrodynamics in two-dimensional semiconductors
本文研究二维半导体中电子-声子强相互作用下的动量循环,揭示电子与声子可形成耦合流体动力学输运机制,从而在强相互作用条件下实现低耗散电荷输运,修正了传统认知。
2024-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optically- and thermally-driven huge lattice orbital and spin angular momenta from spinning fullerenes
固体中的晶格振动可以携带角动量。但与电子的固有自旋不同,晶格振动很少是旋转的。为了诱导角动量,人们需要找到一种材料,可以容纳扭曲的正常模式,两个正交模式或激发的磁振子。如果激发太强,可能会超过林德曼极限,因此材料熔化。因此,这些方法并不理想。在这里,我们从理论上提出了一个新的途径声子角动量的分子晶体$\rm C_{60}$。我们发现,一个单一的激光脉冲能够注入大量的角动量到$\rm C_{60}$,和动量转移是螺旋度相关的。从右旋偏振光到左旋偏振光的变化改变了声子角动量的方向。在超快时间尺度上,轨道角动量的变化非常类似于相干声子的位移激发,具有与时间相关的余弦函数,不同于自旋对应物。原子位移,即使在强激光激发下,仍然远远低于林德曼标准。在热激发下,即使在室温下旋转的$\rm C_{60}$也会产生接近几百个$\hbar$的巨大角动量。我们的发现为一大群富勒烯打开了大门,从$\rm C_{60}$,C $_{70}$到它们的内嵌衍生物,其中角动量可以通过光或温度产生。这为声子控制电子自旋和通过声子角动量收获热能铺平了道路。
2021-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Phonon Induced Spin-Polarization
本文证明手性声子可将角动量传递给电子库,在非磁性电子结构中诱导自旋织构,实现自旋极化,而非手性声子无此效应。
2022-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Divergent phonon angular momentum driven by temperature and strain
本研究通过第一性原理计算,发现AlN、GaN及g-BN单层的声子角动量在低温或应变下可发散,为旋转激发的力学与热学调控提供了可能。
2022-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Flipping exciton angular momentum with chiral phonons in MoSe$_2$/WSe$_2$ heterobilayers
确定量子数来标记基元激发对于正确描述固体中的光-物质相互作用是必不可少的。在诸如MoSe $_2$或WSe $_2$的单层半导体过渡金属二硫属化物(TMD)中,大多数光电现象通过用沿着层的法线(S $_z$)的自旋投影标记电子和空穴状态来很好地描述。相反,对于WSe $_2$ /MoSe $_2$界面,最近的实验表明,采用S $_z$作为量子数不是一个很好的近似,并且需要始终考虑自旋混合。在这里,我们认为这些系统的正确量子数不是S $_z$,而是总角动量的$z$分量-- J $_z$ = L $_z$ + S $_z$ --与C $_3$旋转晶格对称性相关联,它假定对应于模3的半整数值。我们通过观察手性光学声子介导的强烈谷间散射实验验证了这一结论-尽管携带角动量1 -引起激子的共振谷间跃迁,角动量差为2。
2020-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Dependent Momentum Conservation of Electron-Phonon Scattering in Chirality-Induced Spin Selectivity
阐明手性诱导自旋选择性背后的机制仍然是一个突出的科学挑战。在这里,我们考虑的作用,离域声子模式的电子输运中的手性结构和证明,自旋选择性可以源于自旋相关的能量和动量守恒的电子-声子散射事件。虽然这种机制对振动模式的特定性质是鲁棒的,但自旋极化的程度取决于环境因素,例如外部驱动场、温度和声子弛豫速率。这种依赖性是用来提出我们的模型的实验可检验的预测。
2022-09-12 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
High-temperature phonons in h-BN: momentum-resolved vibrational spectroscopy and theory
本研究利用动量分辨振动光谱在300至1300 K下观测h-BN声子能量位移及Umklapp过程,并通过密度泛函理论计算揭示其机制。
2023-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological phonons in an inhomogeneously strained silicon-2: Evidence of spin-momentum locking
在这项研究中,我们报告的第一个实验证据的自旋动量锁定的拓扑声子在非均匀应变硅薄膜。拓扑声子中的自旋动量锁定导致独立样品结构中的纵向自旋织构或空间不均匀的自旋分布。利用位置相关的霍尔效应和平面霍尔效应测量揭示了自旋织构。载流子密度和反常霍尔电阻沿样品长度呈线性变化。同样,与自旋相关散射相关的平面霍尔电阻也被发现在沿着样品长度的两个不同位置处是不同的。自旋-动量锁定也引起了横向热自旋电流和自旋-能斯特磁热响应,这是发现使用角度相关的纵向二次谐波测量。磁热电响应也是Si样品的晶体学的函数,其中响应的符号<110>对于对准的<100>样品是相反的。拓扑声子中的自旋-动量锁定可以在室温及室温以上产生大的自旋相关响应,这可以为高能效的自旋电子学和自旋热电子学器件铺平道路。
2021-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ab initio Real-Time Quantum Dynamics of Charge Carriers in Momentum Space
非绝热分子动力学(NAMD)方法在研究动量空间中的载流子动力学时受到严重限制,因为在分子动力学模拟中,需要用超原胞对不同动量下的声子激发和电子-声子(e-ph)相互作用进行采样.在这里,我们发展了一个从头计算方法的实时量子动力学的载流子在动量空间(NAMD_k)直接引入e-ph耦合的基础上的谐波近似的哈密顿量。NAMD_k方法保持了量子零点能和适当的声子色散,并考虑了声子激发的记忆效应。NAMD_k在石墨烯热载流子动力学中的应用揭示了声子特有的弛豫机制。由两个光学声子模式强烈耦合到电子定义的0.2eV的能量阈值将热电子弛豫分为快区和慢区,寿命分别为皮秒和纳秒。NAMD_k方法为理解不同材料在动量空间中的载流子动力学提供了一个强有力的工具。
2022-11-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Negative Refraction of Terahertz Phonons via Interfacial Momentum Compensation
Hunan University(湖南大学)
该研究通过离散平移对称介导的动量补偿机制,在hBN/石墨烯异质结构等中实现太赫兹声子负折射,拓展了其应用于波前操控的途径。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Advances in momentum-resolved EELS of phonons, excitons and plasmons in 2D materials and their heterostructures
本文综述了动量分辨电子能量损失谱在二维材料及其异质结构中探测声子、等离激元和激子及其耦合的研究进展,强调其高分辨率和纳米级空间选择性。
2025-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon Chirality Induced by Vibronic-Orbital Coupling
声子可以携带赝角动量的概念在过去十年中变得流行,最近的研究工作突出了声子手性,声子能带结构的Berry曲率和声子霍尔效应。当声子共振耦合到晶体电场激发时,形成所谓的电子振动束缚态。这里,我们观察到在候选量子自旋液体的振动束缚态中声子和轨道状态之间的$δ$ Jz = $\pm$ 1 $\hbar$的角动量转移。这一观察结果对于通过手征准粒子相互作用设计声子能带结构拓扑结构具有深远的意义。
2022-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Difference between angular momentum and pseudoangular momentum
在凝聚态系统中,有必要区分系统成分的动量和准粒子的伪动量。同样的区别也适用于角动量和赝角动量。基于Noether定理,我们证明了最近讨论的声子和磁振子的轨道角动量是赝角动量.这种概念上的差异对于正确理解凝聚态系统中角动量的传递,特别是在自旋电子学应用中,是很重要的。
2021-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Phonons in Graphyne
本文通过原子选择性掺杂打破Graphyne的PT对称性,首次证明了手性声子的存在,并揭示了掺杂剂电子亲和力与声子角动量的强相关性,为控制手性声子行为提供了可调途径。
2025-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Momentum-Resolved Signatures of Carrier Screening Effects on Electron-Phonon Coupling in MoS$_2$
本文通过实验与从头算模拟结合,研究MoS2光致Mott转变后载流子屏蔽对电子-声子耦合的影响,发现屏蔽抑制谷内声子辅助载流子弛豫。
2025-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Prediction of thermal conductivity in dielectrics using fast, spectrally-resolved phonon transport simulations
我们提出了一种新的方法来预测材料中的有效热导率($κ_{\textrm{eff}}$),由${ab\,initio}$材料性能模拟告知。使用玻尔兹曼输运方程的自共轭角通量制定,我们进行了模拟,在硅在室温下的长度尺度从10 nm到10 $μ$ m变化,并报告温度分布,光谱热通量和热导率。我们的实现利用Richardson迭代的修改版本的声子散射源。该方法在输运方程中引入封闭项,作为系统总能量池的再分配核。这个术语是一个有效的指标之间的光谱声子辐射和角声子强度的传输系统的无序程度。我们采用偏振,态密度和全色散谱来解决热导率与许多角度和空间离散。
2019-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Theory of magnetophonon resonance in 2D electron gas in tilted magnetic field
本文提出了在垂直于二维电子气的倾斜磁场中量子阱中磁声子共振的理论。共振是由于2D传导电子与纵向光学声子的共振相互作用引起的。假定电子是非简并的。共振极大值的角度依赖性进行了研究。的角度依赖性的锐度,以及双共振的存在,即两个共振峰为每个共振数的解释。分析了垂直磁场中共振振幅与电子浓度的关系以及倾斜磁场中共振振幅与电子浓度的关系。研究量子阱中的电子光谱、光学声子和电子阻尼以及电子-声子相互作用,可以提供有关的信息。
2002-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron-phonon coupling and electron self-energy in electron-doped graphene: calculation of angular resolved photoemission spectra
利用从密度泛函理论模拟中提取的电子-声子矩阵元,得到了电子掺杂石墨烯中电子自能和电子-声子耦合的解析表达式.从电子的自能,我们计算角分辨光电子能谱。我们证明,测量的扭结在$\approx -0.2$ eV的费米能级实际上是由两个功能,一个在$\approx -0.195$ eV由于双重简并E $_{2g}$模式,和第二个在$\approx -0.16$ eV由于A $_{1}^{'}$模式。从ARPES实验中观察到的扭结中提取的电子-声子耦合比计算的大约大5.5倍。这种分歧只能通过包含分辨率效应来部分地调和。事实上,我们表明,有限分辨率通过低估能量大于扭结位置的电子速度的重整化来增加表观电子-声子耦合。因此,理论和实验之间的差异减小到$\approx$ 2.2的因子。从计算的ARPES谱的线宽,我们得到的电子弛豫时间。与现有的实验数据在石墨烯的比较表明,在ARPES检测到的电子弛豫时间是几乎两个数量级小于通过其他实验技术测量。
2007-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evidence of a coupled electron-phonon liquid in NbGe$_2$
虽然电子-声子散射通常会使金属中的电子动量松弛,但声子和电子之间的永久动量交换会保持总动量,并可能导致具有独特传输特性的耦合电子-声子液体。这个理论想法是在几十年前提出的,最近又被重新讨论,但电子-声子液体的实验特征很少被报道。我们提出了这样的行为在过渡金属ditetrelide,NbGe $_2$,从三个不同的实验的证据。首先,量子振荡揭示了增强的准粒子质量,这在NbGe $_2$中是出乎意料的,由于弱的电子-电子相关性,因此指向电子-声子相互作用。第二,电阻率测量表现出实验数据和标准费米液体理论计算曲线之间的差异。第三,拉曼散射显示声子线宽的反常温度依赖性,其符合基于声子-电子耦合的经验模型。我们讨论的结构因素,如手征对称性,短金属键,和低对称性的协调环境耦合的电子-声子液体的潜在来源。
2021-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Controlling of exciton condensate by external fields and phonon laser
提出了利用面内磁场和法向电场观测和控制耦合量子阱中空间和动量-空间间接激子系统中玻色-爱因斯坦凝聚的新方法。场用于激子色散工程。当存在面内磁场时,空间间接激子的基态在动量空间中也变为间接激子。电场大小的操纵用于调谐到冷凝物中的“暗”长寿命空间和动量-空间间接激子到辐射区中的空间和动量-空间直接激子的跃迁的共振,其中声子产生,并且随后辐射区中的直接激子复合。根据所提出的方案,间接激子在凝聚体中的迁移率在共振时急剧上升。结果,除了增强光谱窄光致发光连接与复合的直接激子在辐射区与特定的角度依赖性,几乎单色和单向的声子束出现。在此基础上考虑了获得“声子激光”辐射的可能性。
2000-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech