Single-molecule electroluminescence: crossover from weak to strong coupling
本文通过微观模型和量子主方程研究单分子隧道结中从弱到强的等离激元-分子耦合转变,提出以协同性划分三个区域,并建立检测强耦合的框架。
2025-07-04 cond-mat.mes-hall
Plasmon assisted transport through disordered array of quantum wires
研究了无声子等离激元辅助的热激活输运在有限长量子线无序阵列中的传输。一般强电子等离子体相互作用的量子线的结果在一个质的变化的热激活电阻的温度依赖性相比,声子辅助运输。在高温下,热激活电阻由线的Luttinger液体相互作用参数确定。
2005-07-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Kaluza-Klein theory of electron-plasmon interaction in a thin cylindrical wire
本文用四维Kaluza-Klein理论描述了细圆柱形金属丝中的电子-等离子体相互作用,其中金属柱的角坐标被认为是两个紧化坐标之一。在该模型中,通过引入有效的超手征电荷和场,统一了电子-电子、电子-等离激元和非线性光学等离激元-等离激元相互作用。这种方法对于描述介观金属线和环在低温下的电磁和输运性质具有重要意义,例如最近在量子线中观察到的密度相关自旋极化。这个理论可以用经典物理学的正常语言一致地重新表述为旋转介质的非线性电动力学。
2002-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Shot Noise and Full Counting Statistics from Non-equilibrium Plasmons in Luttinger-Liquid Junctions
考虑了一个量子线双结系统,每个量子线段都用无自旋Luttinger模型描述,并从理论上研究了该系统在顺序隧穿机制下的散粒噪声。我们发现,非平衡的等离子体激元激发在中心线段产生质的不同的行为相比,平衡等离子体激元的情况下。特别地,散粒噪声被它们大大增强,并且超过泊松极限。我们表明,增强可以解释几个载流过程的出现,如果通道有效地崩溃到一个由于,{ \em例如},快速等离子体激元弛豫过程。
2005-03-17 cond-mat.mes-hall
Dephasing of electrons in mesoscopic metal wires due to zero-point fluctuations of optically active localized plasmon modes
光学活性局部等离子体激元模式在金属线的粗糙表面上可能非常丰富。这些模式的零点波动示出产生局部DC磁化。因此,这些模式对电子退相时间的影响类似于磁性杂质的影响。
2005-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Plasmons in semiconductor and topological insulator wires with large dielectric constant
已知沿半径为$a$的细线延伸的等离子体激元的色散规律实际上是线性的。我们表明,在一个线的介电常数$κ$远大于其环境$κ_e$,这样的色散规律交叉到一个无色散的三维类法律时,等离子体激元波长变得短于长度$(a/2) \sqrt{(κ/κ_e)\ln(κ/2κ_e)}$的电场线从线退出到环境。这种情况发生在普通的半导体线和三维拓扑绝缘体线中。
2022-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum dot to disordered wire crossover: A complete solution in all length scales for systems with unitary symmetry
我们给出了描述量子点和具有幺正对称性的无序量子线之间交叉的超对称非线性西格玛模型的精确解。该系统是理想地耦合到两个电子水库通过完美的导电引线维持任意数量的传播通道。我们得到封闭的表达式的前三个时刻的电导,平均散粒噪声功率和传输本征值的平均密度。结果是完整的,在这个意义上,他们是非微扰的,是有效的,在所有制度和长度尺度。我们恢复最近的文献采取特定的限制几个已知的结果。
1999-07-08 cond-mat.mes-hall
Conductance distribution in disordered quantum wires: Crossover between the metallic and insulating regimes
我们计算的准一维系统中的金属绝缘体的交叉制度的电导P(g)的分布,最近的分析方法的基础上有效的所有强度的障碍。我们显示的演化P(g)的无序参数的函数从绝缘体到金属。我们的结果与数值研究报告中关于这个问题,并与分析结果的平均值和方差的g。
2002-12-04 cond-mat.mes-hall
Plasmon Standing Waves by Oxidation of Si(553)-Au
自组装的金原子线上的台阶硅表面是金属的,证明了一维分散的等离子体激发。在这里,我们研究氧化对金属性的影响,沿着这样的Au原子线在一个规则的台阶Si(553)表面,通过使用红外吸收和高分辨率电子能量损失谱。我们的研究结果表明,只有硅环境进行氧化,这对等离子体激元色散的影响非常小。仅在接近$k_{\parallel}\rightarrow 0$处,等离子体激元色散随着氧暴露而在越来越高的能量处结束,这归因于通过引入O原子作为散射中心而产生的Au线的小部分上的驻波形成,而不是电子间隙打开。这一解释与红外光谱和低能电子衍射的结果完全一致。
2019-03-12 cond-mat.mes-hall
Optical study of lithographically defined, subwavelength plasmonic wires and their coupling to embedded quantum emitters
我们提出了一个光学调查的表面等离子体激元传播沿纳米金线,光刻限定在GaAs衬底上。一个两轴共聚焦显微镜被用来执行空间和偏振分辨测量,以确认引导表面等离子体激元的长度范围从$5-20 μm$沿纳米线的横向尺寸只有$\approx 100 nm$。有限差分时域模拟用于证实我们的实验观察,并强调潜在的近端量子点发射器耦合到传播等离子体激元模式在这样的极端亚波长设备。我们的研究结果是基于半导体的集成等离子体和有源量子等离子体纳米系统,合并量子发射器与纳米等离子体元件的发展具有很强的相关性。
2014-01-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Dipole-dipole shift of quantum emitters coupled to surface plasmons of a nano-wire
将量子发射器放置在金属纳米线附近,由于发射器与线的表面等离子体模式之间的强耦合,可以在与谐振波长相比大的距离上实现有效的相互作用。这导致修改集体衰变率,以及兰姆和偶极-偶极位移。在本文中,我们提出了一个通用的方法来计算这些能级位移,我们随后适用于一对原子耦合到纳米线的导模的情况下。
2011-05-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Integrated nanophotonics based on wire plasmons and atomically-thin material
光子集成电路是现代通信系统中的使能技术。对更高速度和更低操作功率器件的持续增长的需求导致了对缩小光子组件的持续推动。在这项工作中,我们展示了一个原始的纳米光子集成电路元件组成的一个单一的银纳米线和单层二硫化钼(二硫化钼)薄片。我们表明,纳米线等离子体激元可以激发二硫化钼光致发光,通过直接等离子体激元到激子转换沿导线和等离子体激元到光子到激子转换在二硫化钼覆盖的导线端。我们还发现,相反的过程是可能的:二硫化钼激子可以衰减成纳米线等离子体激元,然后可以通过芯片上的纳米线路由。最后,我们表明,纳米线可以同时通过等离子体激元激发二硫化钼光致发光和回收衰减的激子的双重目的。
2014-04-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Hybridization of quantum plasmon modes in coupled nanowires: From the classical to the tunneling regime
我们提出了完整的量子力学计算的两个纳米线在小间距的杂化等离子体激元模式,提供真正的空间可视化的模式在从经典到量子隧穿制度的过渡。等离子体激元模式作为动力学介电函数的某些本征函数得到,该动力学介电函数是使用含时密度泛函理论(TDDFT)计算的。对于独立导线,表面和体等离子体激元模式的能量偏离经典的结果,低线半径和高动量转移由于电子溢出,非本地响应,耦合到单粒子跃迁的影响。对于线二聚体的杂化等离子体模式的形状不断改变,减少分离,低于6 μ m的能量色散的模式偏离经典的结果,由于弱隧穿的发病。低于2 - 3 μ m的分离,该模式被电荷转移等离子体所取代,该等离子体随着与实验一致的分离的减小而发生蓝移,并且标志着强隧穿状态的开始。
2013-06-13 cond-mat.mes-hall
Current facilitation by plasmon resonances between parallel wires of finite length
通过两个顺序耦合的有限长度的导线垂直传输的电流电压(IV)特性的解析计算。库仑阻塞步骤内的传输由等离子体共振辅助,等离子体共振在IV特性中表现为步骤,其位置和高度取决于线间和线内相互作用。特别是,由于线间的相互作用,峰位置移动到较低的电压相比,非相互作用的电线,这反映了促进电流的相互作用。线间的相互作用也被发现,以提高热激活电流。
2002-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hydrodynamic-to-ballistic crossover in Dirac fluid
我们发展了一个精确可解的经典动力学模型的Dirac材料占强电子-电子(e-e)和电子-空穴(e-h)碰撞的输运。我们使用这个模型来跟踪石墨烯导电性的演变和它的集体激发的性质跨越流体动力学到弹道交叉。我们发现,由于缺乏伽利略不变性的电子-电子碰撞的电流的弛豫率是可能的,并引入一个通用的数值测量这种非不变性在任意维。我们发现狄拉克流体中有两个分支的集体激发:等离子体激元和电子-空穴声。声波在流体动力学和弹道机制下的中性点处具有小的粘性阻尼,但即使在轻微掺杂下也由于e-h摩擦而获得大的阻尼。相反,等离子体激元在中性点处获得强摩擦阻尼,并在掺杂样品中变得清晰。
2018-01-14 cond-mat.mes-hall
Momentum-dependent oscillator strength crossover of excitons and plasmons in two-dimensional PtSe2
1 T相层状PtX_2硫族化合物由于其厚度依赖的金属-半导体转变由强的层间耦合驱动而引起了广泛的兴趣。虽然这种典型材料系统的基态性质已被广泛探索,但其基本激发光谱仍然知之甚少。在这里,我们将第一性原理计算与动量(q)分辨电子能量损失谱(q-EELS)相结合,研究1 T-PtSe 2从单层极限到体相的集体激发。在有限的动量转移,所有的光谱是由两个不同的带间等离子体激元,分散到更高的能量与增加q。有趣的是,在二维(2D)限制的情况下,长距离屏蔽,抑制长波长等离子体的形成。因此,在小q限制下,单层PtSe 2中的激发仅具有激子性质,并且损耗谱与光谱一致。我们的工作揭示了层状1 T-PtSe 2的激发态光谱,并建立了二维材料中激子和等离子体激元的定性不同的动量依赖关系。
2022-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Nonequilibrium plasmons and transport properties of a double--junction quantum wire
从理论上研究了量子线双势垒结构的电流-电压特性、散粒噪声和全计数统计特性。我们用一种无自旋的Luttinger液体来模拟每一段导线。在顺序隧穿方法中,我们使用主方程描述系统的动力学。我们发现,在有限的偏置的非平衡分布的等离子体激元在中心线段导致增加的平均电流,增强的散粒噪声,和充分的计数统计对应于一个超泊松过程。这些影响是特别明显的强相互作用政权,而在非相互作用的情况下,我们恢复早先使用细致平衡参数获得的结果。
2005-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coupling of single quantum emitters to plasmons propagating on mechanically etched wires
我们证明了一个单一的氮空位中心在纳米金刚石的机械蚀刻银纳米线传播等离子体激元模式的耦合。通过原子力显微镜悬臂的尖端在单晶银纳米片上进行机械蚀刻,以产生具有预先设计长度的线。我们发现,单等离子体激元传播可以在这些线,从而使这些结构的量子信息处理的平台。
2013-10-09 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Thermally-induced crossover from 2D to 1D behavior in an array of atomic wires: silicon dangling-bond solitons in Si(553)-Au
亚单层量的Au在密集阶梯状Si(553)表面上的自组装产生了间隔1.5 nm的紧密间隔的\atomic线阵列。在低温下,在台阶边缘处的台阶和硅悬挂键的行之间的电荷转移导致具有x3周期性的悬挂键的行内的电荷有序状态。悬空键之间的相互作用导致它们排列成完全二维(2D)阵列,相邻步骤之间具有中心注册。我们发现,随着温度的升高,孤子缺陷内的每个步骤的边缘。孤子的浓度随着温度的升高而升高,并最终通过解耦台阶边缘而破坏2D阶,从而将系统的有效维数降低到1D。这种从高维度到低维度的交叉是出乎意料的,实际上,与其他系统中的行为相反。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall
Dimensional Crossover of Localisation and Delocalisation in a Quantum Hall Bar
在电子在非关联杂质势中运动的模型下,研究了有限宽无序量子线$L_y$中电子局域化长度的二维到一维交叉.的解析公式的本地化长度推导,描述的功能的宽度$L_y$,电导$g$和垂直磁场$B$的尺寸交叉。在此基础上,重新考虑了高朗道能级下量子霍尔效应的标度分析和量子霍尔线中的离域跃迁。
2003-08-05 cond-mat.mes-hall
Entangled two-plasmon generation in carbon nanotubes and graphene coated wires
我们研究了单壁碳纳米管(SWCNT)和石墨烯涂层导线(GCW)附近量子发射体的双等离激元自发衰变。我们证明了由于可调谐引导等离子体激元和量子发射器之间的强耦合,在单壁碳纳米管中有效地增强了两个等离子体激元纠缠态的产生。我们预测两个等离子体发射率超过12个数量级高于自由空间,平均寿命为几十纳秒。考虑到它们的低维度,与扩展的石墨烯相比,这些系统可以更有效地产生和检测纠缠等离子体。事实上,我们在GCW中实现了可调谐的发射光谱,其中尖锐的共振精确地发生在等离子体激元的最小激发频率处。我们表明,通过改变GCW的电介质核心的材料特性,可以定制的主导模式和频率的发射纠缠等离子体激元,同时保持衰变率十个数量级高于自由空间。通过揭示低维碳基纳米材料存在下双等离子体自发发射过程的独特性质,我们的研究结果为应用于片上量子信息技术的新型材料平台奠定了基础。
2022-01-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Crossover of conductance and local density of states in a single-channel disordered quantum wire
计算了具有手征对称性的单沟道无序量子线在两种不同几何结构下的介观局域态密度的概率分布。提出了一种近似的解析法来描述单沟道无序量子线的电导和LDOS的概率分布在手征对称类和标准对称类之间的交叉。通过与Schomerus和Titov在Phys. Rev. B \textbf{67},100201(R)(2003)中引入的大偏差分析法进行比较,讨论了该分析法的准确性。
2004-11-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Coulomb screening and collective excitations in biased bilayer graphene
研究了垂直偏压下双层石墨烯的库仑屏蔽特性和等离子体激元谱。施加在两个石墨烯层之间的偏置电压打开了单粒子能谱中的间隙,并修改了多体关联和集体激发。能隙可以软化等离子体振子模式,并导致等离子体振子从朗道阻尼模式到非阻尼模式的交叉。长寿命的等离子体激元模式可以在实验中观察到,并且可能具有器件应用的潜力。
2010-01-15 cond-mat.mes-hall
One-dimensional transport in hybrid metal-semiconductor nanotube systems
我们发展了一个电子输运理论的混合系统的半导体碳纳米管封装一个原子厚的金属线。该理论预测了通过系统的电子输运中的Fano共振,由此导线上的电子与纳米管等离子体激元产生的近场的相互作用阻断了一些导线传输通道,从而在导线传输带外的纳米管禁带中打开了新的相干等离子体激元介导的通道。这样的通道使得整个混合系统在能量域中是透明的,其中线和纳米管都不是单独透明的。这种效应可以用来操纵的电子电荷转移的混合纳米器件建立在金属-半导体纳米管系统。
2015-12-03 cond-mat.mes-hall
Dimensional crossover in spin Hall oscillators
由直接自旋电流驱动的磁化的自振荡先前已经在多个准零维(0 D)铁磁系统(诸如纳米磁体和纳米接触)中观察到。最近,研究表明,纯自旋霍尔电流可以激发准一维(1D)铁磁纳米线的相干自振荡动力学,但不是在准二维(2D)铁磁薄膜。本文研究了通过改变线宽,Pt/ $\mathrm{Ni}_{80}\mathrm{Fe}_{20}$双层自旋霍尔振荡器中电流驱动磁化动力学的一维到二维交叉.我们发现,增加线宽的结果在增加的数量的激发的自振荡模式伴随着每个模式的振幅和相干性的降低。我们还观察到一个交叉从一个硬到一个软发病的自动振荡与增加线的宽度。自激振荡的振幅随着温度的升高而迅速减小,这表明相位相干自激振荡模式与非相干热磁振子的相互作用在抑制自激振荡动力学中起着重要的作用。我们的测量设置的上限上的尺寸的一个单独的自旋霍尔振荡器和阐明的机制,导致抑制相干自振荡与振荡器的大小增加。
2020-10-09 cond-mat.mes-hall
Nano-wires with surface disorder: Giant localization lengths and quantum-to-classical crossover
我们研究了具有单侧表面粗糙度的纳米线中的电子量子输运。一个磁场垂直于散射区域的量子到经典的交叉制度,导致指数发散的本地化长度。这种效应可以定量地解释为潜在的混合经典相空间的规则和混沌分量之间的隧道效应。
2006-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Electron-plasmon interaction in a cylindrical mesoscopic system: important similarities with Kaluza-Klein theories
人们考虑了圆柱介观系统中非线性电子-等离子体激元相互作用与卡鲁扎-克莱因理论之间的相似性,这些相似性源于纳米圆柱的角坐标与卡鲁扎-克莱因理论的紧化坐标之间的相似性。这些相似性表明,电子和等离子体状态与非零角动量表现出强烈的长程相互作用,通过交换等离子体与零角动量。这一见解已被证实,通过寻找相应的解决方案的非线性麦克斯韦方程组的相互作用等离子体。这样的解决方案有重要的后果介观金属线,孔和环,如最近观察到的密度依赖的自旋极化量子线的电磁和输运性质的描述。数值计算表明,后者的效果可以解释为电子能级分裂的回旋场由于磁光效应由电流流经量子线诱导。
2002-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spreading and localization of wavepackets in disordered wires in a magnetic field
我们研究了磁场中无序金属丝中波包的扩散和局域化性质。在最近的超对称性的方法相比,我们的数值结果表明,衰变率的稳定状态的变化{ \em顺利}在交叉从保存到破缺的时间反演对称性。标度和波动特性也进行了分析和一个公式,这是推导出的解析仅在纯对称的情况下示出的描述也在交叉制度的稳态波函数。最后,我们提出了一个缩放的方差的数据包,它再次显示了一个平滑的过渡,由于磁场。
2000-05-21 cond-mat.mes-hall
Electronic sound modes and plasmons in hydrodynamic two-dimensional metals
使用一个易于分析的二维费米液体的动力学模型的电子,我们的零声,第一声和等离子体激元之间的交叉的特点。对于实验上实现的费米液体在流体力学极限,零和第一声波基本上是由等离子体所取代。等离激元色散关系对流体动力学效应是鲁棒的,直到获得流体动力学极限中的第一声波的粘性极限衰减率。我们讨论了清洁的二维电子气体实验的影响。
2018-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Role of disorder in plasmon-assisted near-field heat transfer between two-dimensional metals
我们进行了近场热传递的理论研究,两个原子薄的金属层之间,孤立的电流,但耦合的库仑相互作用,波动电动力学的框架内的库仑极限。我们澄清的无序和空间分散的作用,并确定几个不同的制度的传热。我们发现,等离子体激元贡献的热流被抑制在清洁和扩散的限制,但在足够高的温度下,在一个参数宽的交叉区域占主导地位。
2020-05-12 cond-mat.mes-hall
Emission of plasmons by drifting Dirac electrons: where hydrodynamics matters
最近的研究表明,清洁半导体和金属中的直流电在很宽的温度和样品尺寸范围内都遵守流体力学定律。然而,流体动力学现象的频率窗口的确定仍然具有挑战性。在这里,我们揭示了一个现象是一个标志性的高频流体动力学运输,切伦科夫发射等离子体的漂移狄拉克电子。这种效应出现在流体动力学机制中,只是由于电子-电子碰撞使等离子体速度降低到载流子漂移速度以下。为了定量描述切伦科夫效应,我们分析发现漂移狄拉克电子在流体动力学到弹道交叉的高频非局部电导率。我们发现在两个实验相关的设置:平行的石墨烯层和亚波长光栅覆盖的石墨烯,进一步显示他们的弹道制度的情况下,流体动力学等离子体激元不稳定性的增长率。我们认为,切伦科夫发射的可能性是联系在一起的狄拉克材料的非局域导电性的奇异结构和特定的介电环境是无关的。
2019-08-06 cond-mat.mes-hall
Crossover from the chiral to the standard universality classes in the conductance of a quantum wire with random hopping only
研究了非对角无序量子线的电导问题(具有手征对称性的随机跳跃问题)。相对于标准的安德森局域化问题,在扩散和局域化状态下,带中心的输运是反常的。在扩散制度,有没有弱本地化校正的电导和普遍的电导波动的两倍大,在标准情况下。指数本地化只发生在偶数个传输通道,在这种情况下,本地化长度不依赖于是否存在时间反演和自旋旋转对称性。对于奇数个通道,电导代数衰减。在远离频带中心的传输特性进行交叉的标准普适性类的安德森局域化。该交叉是在扩散状态下计算的。
2000-04-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Dispersive Casimir Pressure Effect from Surface Plasmon Quanta by Quasi 1D Metal Wires in Ferrite Disks and The Josephson Frequencies and Currents
铁氧体由于其独特的自旋旋进特性而成为电磁应用的独特材料。本文研究了在铁氧体和金属丝构成的层状结构中利用磁调谐表面等离子体量子产生Casimir压力效应。先前,振荡表面等离子体激元量子被成功地包括以修改第一反射和第一透射特性。在这样的系统中,在修改的反射中振荡的表面等离子体激元量子,不仅解决了在超材料中的典型物质,而且还提供了新的应用,例如通过本文所示的超材料复合材料产生Casimir压力效应。Casimir压力从吸引态到排斥态的翻转被认为是引起表面等离子体量子辐射的机制。Casimir力分析和辐射测量数据都表明,系统在铁磁共振诱导的电通量作用下发展为量子化态。量子分析被用来理解我们的实验测量的离散辐射谱。离散辐射的再现使用含时薛定谔表示。结果,我们发现约瑟夫森频率和约瑟夫森电流表示在室温下,我们用它们外推的激发铁氧体中感应的电压。在X波段的约瑟夫森频率能够区分微米伏差,它允许我们报告的数据,在室温下的铁氧体中的铁磁共振感应电压。当我们开始考虑能量物质时,我们知道辐射强度取决于末态密度和激发概率。在X波段波导内产生高达20mW的微波功率似乎是可能的。
2013-10-07 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Ultrafast transport and relaxation of hot plasmonic electrons in metal-dielectric heterostructures
我们分析了超快电子动力学在时域上的光激发传播的表面等离子体激元(SP)在金属-电介质异质结。开发一个动力学模型,其中包括本地和非本地的金属电子弛豫,我们确定相关的时间尺度和扩展现有的非平衡电子动力学框架的情况下,集体电子激发。在两个不同的系列的泵浦探测测量(不同的泵浦波长和入射角)得到的实验数据表明SP驱动,一个数量级的热电子产生的效率提高和四倍(高达200 fs)的非本地松弛在SP共振放缓。我们讨论了在光子学和超快自旋电子学的交叉点上的非平衡电子布居的SP使能操纵的前景。
2019-01-25 cond-mat.mes-hall
Giant Surface Plasmon Induced Drag Effect (SPIDEr) in Metal Nanowires
在这里,我们第一次预测一个巨大的表面等离子体激元诱导的阻力效应(SPIDER),它存在于极端的纳米等离子体激元约束的条件下。在现实条件下,在纳米线中,这种巨大的SPIDER产生高达10 V的整流THz电势差和高达10^5-10^6 V/cm的极强电场。SPIDER是一种超快效应,其纳米线的带宽为20 THz。巨大的SPIDER开辟了一个新的领域,超强太赫兹纳米光学与广泛的潜在应用在纳米技术和纳米科学,包括微电子学,纳米等离子体和生物医学。
2009-07-09 cond-mat.mes-hall
Plasmon decay and thermal transport from spin-charge coupling in generic Luttinger liquids
我们讨论了一般非线性Luttinger液体中自旋-电荷分离的破坏,并研究了它对弹道量子线中真正的自旋1/2电子液体的弛豫和热输运的影响。我们确定基本的散射过程兼容的对称性的问题和守恒定律,导致等离子体振子的衰变到自旋模式。我们推导了自旋-电荷激发的耦合动力学方程,并解决了量子线长度和自旋-电荷热化长度之间任意关系的相互作用电子的热导问题。
2014-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Plasmon localization and relaxation, and thermal transport in one-dimensional conductors
我们研究了一维等离激元的局域化和衰变性质以及热导。我们的模型包含一个Luttinger液体部分,空间随机等离子体速度和相互作用参数,以及密度立方的非线性。等离子体激元的衰变率的缩放得到在几个政权。在足够高的频率下,它描述了局部等离子体激元激发的非弹性寿命,该非弹性寿命随着频率的降低而过渡到干净的结果。对于更高的频率,我们分析的影响,导致抑制的衰减率的多体定位效应。我们发现,热导率依赖于在一个非平凡的方式对系统的大小$L$。具体而言,对于足够短的导丝,其缩放为$L^{-1/2}$,对于较长的导丝,其缩放为$L^{-2/3}$。
2019-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Classical to quantum crossover in high-current noise of one-dimensional ballistic wires
微观的电流波动与电导是分不开的。我们给出了一个积分帐户的量子化电导和非平衡热噪声在一维弹道导线。我们的强电流噪声理论为这种系统打开了一扇非常不同的窗户。非平衡弹道噪声的作用的核心是它对载流子统计的直接和鲁棒的依赖。因为,随着密度的增加,它们经历了从经典到强简并行为的显著交叉。这是非常明显的两个探针电导显示量化的步骤:即,在离散的子带能量阈值。在那里,场激发弹道电子的过量热噪声显示出尖锐而大的峰值,总是大于散粒噪声。最重要的是非平衡峰对开放系统内的非弹性弛豫的高灵敏度。通过这种灵敏度,高电流噪声提供了独特的线索,量化接触电阻的起源和它的演变向正常扩散传导。
2001-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Narrow-line single-molecule transducer between electronic circuits and surface plasmons
包含发射分子中心的分子线可控地悬浮在低温扫描隧道显微镜的等离子体电极之间。通过这个电路电流产生一个超窄线发射的能量?1.5 eV,其被分配给分子中心的荧光。对线宽的控制是通过逐渐将发射单元从表面分离来获得的。记录的光谱还揭示了几个低强度的电子振动峰,可以被视为发射器的指纹。表面等离子体激元定位在尖端样品界面上的分子激子的激发和发射都发挥了重要作用。
2015-09-14 cond-mat.mes-hall
Dissipative dynamics of a solid-state qubit coupled to surface plasmons: from non-Markov to Markov regimes
我们从理论上研究了放置在支持表面等离子体激元激发的金属平面附近的量子发射体的耗散动力学。发射极-金属耦合区可以通过改变一些控制参数来调节,例如量子位-表面分离和/或特征频率之间的失谐。通过使用格林函数方法和无时间卷积主方程,我们分析了两种情况下量子比特时间演化的非马尔可夫耗散特征:i)初始处于激发态的未驱动量子比特和ii)由激光场驱动的系统向稳态的演化.对于弱到中等的量子位-金属耦合强度,并且在与表面等离子体激元振荡时间相比大的时间尺度上,主方程的马尔可夫近似结果足以描述量子位的主要光学性质:速率发射的表面增强、光学光谱和时间依赖的光子-光子关联函数。量子位衰变显示出从小量子位表面距离的纯耗散到较大分离的等离子体发射的交叉。
2010-06-07 cond-mat.mes-hall
Linear and nonlinear optics of hybrid plasmon-exciton nanomaterials in the presence of overlapping resonances
我们考虑一个混合等离子激元激子系统的共振分子子系统和三个Au线支持偶极模式,可以耦合到一个暗模式在可控的方式通过变化的对称参数。在强耦合条件下,这样一个系统的物理进行了详细研究。它示出,如果支持暗模式的两个线覆盖有分子层的系统表现出四个共振模式的强耦合制度,由于在这种情况下的分子状态的不对称性和解除简并,而在具有分子聚集体覆盖的顶部线与偶极模式,出现三个共振模式。利用泵浦-探测模拟研究了等离子激元-激子材料的量子动力学特性,并找到了控制等离子激元-激子材料的可能途径。它表明,一个可以设计具有高度显着的Fano型共振时,飞秒激光激发的混合纳米材料。
2015-03-24 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.optics
Extremely Low Frequency Plasmons in Metallic Microstructures
本文提出利用极细导线周期结构稀释电子浓度并增强自感,从而将金属等离子体频率压低到远红外甚至 GHz 波段,并通过计算验证了解析理论,揭示了该结构在 GHz 波段的新颖性质及其对超导的可能影响。
2025-07-02 cond-mat.mes-hall
Excitation of plasmons in two-dimensional electron gas with defects by microwaves: Wake-field method
我们发展了一种分析方法来寻找微波产生的等离子体在二维电子气的缺陷。用等离子体中运动的带电粒子的尾流场来表示激发。结果明确地解决了光子到等离子体激元转换的效率和激发的类型。虽然在较大的等离子体波数下达到激发对辐射的强吸收,但在最佳波数下产生强烈的持续等离子体波。后一种波数取决于等离子体激元的光谱和波需要行进而基本上不衰减的距离。它们的类型,可以是移动的或站立的,由缺陷的几何形状和辐射的偏振决定。我们确定这种类型的旅行等离子体作为圆形等离子体激元,激发点缺陷,和横向等离子体激元,激发直线缺陷和旅行远离(朝向)的电线,如果他们的群速度是正(负)。非线性激励也占。特别是,我们分析了零次谐波,线性的微波强度,它具有冻结的电荷密度波的字符。从缺陷排列在截断周期集的基本尾流的干扰可以产生放大的等离子体激元,这是很容易描绘。
2011-07-18 cond-mat.mes-hall physics.plasm-ph
From Luttinger liquid to Altshuler-Aronov anomaly in multi-channel quantum wires
建立了准一维无序导体中Altshuler-Aronov电子-电子相互作用修正和Luttinger液体行为的交叉理论。基于相互作用的非线性西格玛模型,我们计算了隧道态密度和相互作用对电导率的修正,覆盖了整个交叉。
2006-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dispersion relation, propagation length and mode conversion of surface plasmon polaritons in silver double-nanowire systems
采用基于有限元法的本征模分析方法研究了银双纳米线系统中的表面等离子体激元模式。计算了系统中十个最低能量等离子体激元模的色散关系、表面电荷分布、场图和传播长度。这十个模式被分为三组,因为它们被发现分别起源于两条导线之间的双极-双极、偶极-偶极和四极-四极杂化。有趣的是,除了充分研究的间隙模式(模式1),另一种模式从组1,这是一个对称耦合的电荷模式(模式2)被发现有一个更大的群速度和更长的传播长度比模式1,建议模式2是另一个潜在的信号传输等离子体电路。方案,以有效地激发(注入)组1模式在两线系统中,也转换模式2(模式1)到模式1(模式2)的数值模拟演示。
2013-05-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Dimensional crossover in spin-orbit-coupled semiconductor nanowires with induced superconducting pairing
我们表明,拓扑马约拉纳模式的纳米线长得多的超导相干长度与离散的零能状态一般发生在短纳米线的拓扑连接。我们证明了这些零能量交叉可以通过外部磁场进行调谐,并受到粒子-空穴对称性的保护。我们研究了低能谱和分裂振荡随磁场、线长和化学势的变化规律,明确指出短导线的低能物理与长导线的低能物理是相关的。这种物理现象代表了无自旋p波超导的一个标志,可以在隧道电导测量中观察到。
2013-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Light-induced injection of hot carriers from gold nanoparticles to carbon wire bundles
本研究观察到金纳米颗粒间碳链阵列在激光照射下隧穿电流增强,源于表面等离激元衰变产生的热载流子注入,可用于单光子发射和光伏应用。
2023-05-12 cond-mat.mes-hall
Decay of a plasmon into neutral modes in a carbon nanotube
我们评估了无无序碳纳米管中等离子体激元的能量损失率。等离激元衰减为电子液体的中性玻色子激发。该过程是介导的声子辅助背散射的一个电子,或Umklapp背散射的两个电子。在后向散射相互作用的最低阶,部分衰减率是加性的。在零掺杂的相应的衰减率规模为幂律的温度与正负指数的两种机制,分别。指数的精确值取决于Luttinger液体参数。在有限掺杂的衰减速率所描述的通用交叉功能的频率和化学势测量的温度单位。在等离子体衰减的评价,我们集中在一个有限长度的几何形状,允许激发等离子体共振。
2010-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonant tunneling of interacting electrons in a one-dimensional wire
我们考虑的电导的一维线中断的双势垒结构,允许一个谐振水平。使用的电子-电子相互作用强度作为一个小参数,我们能够建立一个非微扰的分析理论的电导有效的在一个广泛的区域的温度和各种障碍参数。我们发现,电导可能有一个非单调的交叉依赖于温度,具体的共振隧穿在相互作用的电子系统。
2003-02-10 cond-mat.mes-hall
Crossover from Electronic to Atomic Shell Structure in Alkali Metal Nanowires
在通过将两个干净的金属表面压在一起进行冷焊之后,在逐渐分离两片时形成金属纳米线,其在失去接触之前逐渐变薄至单个原子。在以前的实验[1,2]中,我们已经观察到这种纳米线的稳定性受到电子壳填充效应的影响,类似于金属簇中的壳效应[3]。对于较大直径的钠和钾,存在与晶体线的交叉,其壳闭合对应于额外原子层的完成。这一观察完成了对团簇和纳米线观察到的壳效应之间的类比。
2001-05-10 cond-mat.mes-hall
Conductance distribution of disordered quasi one-dimensional wires
我们确定解析的准一维无序电子系统的电导分布,忽略电子-电子相互作用,为所有的无序强度。我们发现,在金属和绝缘制度之间的交叉区域,P(g)是高度不对称的,由“单边”对数正态分布。对于较大的无序,对数正态分布的尾部被高斯截断,g > 1。
1999-08-09 cond-mat.mes-hall
Analysis of damping-induced phase flips of plasmonic nanowire modes
我们从银纳米线的一端发射表面等离子体激元通过不对称照明与白光和使用等离子体激元到光散射在纳米线两端探测光谱的等离子体激元法布里-珀罗线模式。从纳米线两端的散射强度的最大值和最小值的光谱位置被发现是同相或异相,这取决于纳米线的长度和光谱范围。这一现象可以用广义Fabry-Perot模型来解释。这两个制度之间的转折点是敏感的表面等离子体往返损耗,从而打开了一个新的可能性,用于检测纳米线环境中的光吸收的变化。
2012-09-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Hybrid plasmonic nanosystem with controlled position of nanoemitters
量子点在靠近银纳米线的位置被光学激发可以发射纳米线表面等离子体激元。与这种有前途的混合系统相关的挑战是控制纳米线上纳米发射器的位置。我们报告使用双光子光聚合过程中的战略位置的量子点纳米线在控制网站。量子点和纳米线极端之间的距离的参数研究表明,精确控制发射点的位置,使控制线端的光强度,通过表面等离子体传播。
2019-07-24 cond-mat.mes-hall physics.optics
Dimensional Dependence of Weak Localization Corrections and Spin Relaxation in Quantum Wires with Rashba Spin-Orbit Coupling
得到了具有线性Rashba自旋轨道耦合的无序量子线电导率的量子修正。对于具有自旋守恒边界条件的量子线,我们发现了从弱反到弱局域化的交叉,因为使用Cooperon方程的精确对角化减少了线宽W。这种交叉是由于传导电子的自旋弛豫速率的尺寸依赖性,当线宽度小于体自旋进动长度$L_{SO}$时,传导电子的自旋弛豫速率减小。因此,我们确认了先前对于小线宽$W/L_{SO}<= 1$ [PRL 98,176808(2007)]的结果,其中仅考虑了Cooperon方程的横向0-模式。我们发现,自旋螺旋的解决方案变得稳定的任意比例的线性Rashba和Dresselhaus耦合在狭窄的电线。对于较宽的线,自旋弛豫率被发现是不单调的线宽度的函数:它成为第一个增强的W上的顺序的散装$L_{SO}$之前,它成为减小较小的线宽度。此外,我们发现,自旋弛豫是最小的线的边缘宽的电线。研究了塞曼耦合对垂直于二维电子系统的磁场的影响,发现它使交叉从弱反到弱局域转移到更大的线宽$W_c$。当量子线的横向限制势是平滑的(绝热的)时,自旋弛豫速率被发现随着W的减小而增强。我们发现,只有一个自旋极化态保持有限的自旋弛豫率在这样的窄线。因此,我们得出结论,极化自旋注入到双量子线应该是有利的线与光滑的限制势。最后,在与横向周期性边界条件对应的管状导线中,我们发现自旋弛豫率没有降低。
2010-06-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall