A hybrid approach to modelling large area field emitters
大面积场致电子发射器，通常由数千个纳米尖端组成，构成了一个重大挑战，因为数值建模需要巨大的计算资源。我们提出了一种混合的方法，其中一个单独的发射器的局部静电场增强参数的数值确定，而静电屏蔽和阳极邻近效应被纳入使用最近的分析进展。的混合模型进行了测试，然后应用到最近的实验结果随机分布的金纳米锥的有序排列的发射器。使用两个样品的电流-电压数据有很大不同的发射极密度，但具有相似的纳米锥尺寸，我们表明，一个适当的建模的发射极顶点连同屏蔽和阳极邻近效应的分析结果，导致一致的结果顶点的曲率半径曲率半径。在这两种情况下，$\text{I-V}$数据大致重现为$R_a \simeq 9$ nm。重要的是，它被发现，阳极接近起着重要的作用，在抗衡静电屏蔽和忽略这种效果的结果在一个小得多的值的要求$R_a$。
2020-09-05 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.plasm-ph
General form of the tunnelling barrier for nanometrically sharp electron emitters
纳米尺度物体的场电子发射偏离了经典发射理论的预测，因为隧穿区内的静电势曲线和图像电位都偏离了平面电位。这促使在势垒中包含额外的校正项。在尖端状旋转对称表面的顶点处，这些项与（单个）局部发射器曲率成比例。本文推广了这种关系，表明对于任何发射体几何形状，校正项的系数由平均曲率给出，即两个主曲率的平均值。
2023-03-17 cond-mat.mes-hall
Universal scaling of electrostatic effects of a curved counter-electrode on the emitter field enhancement
针对单尖端纳米发射体场电子发射实验中对电极曲率对顶点场增强因子影响不明的问题，本文理论探究球形对电极曲率对HCP发射体的影响，发现普适标度关系，部分解释了传统实验中$γ_{\rm{Ca}}$低估$γ_{\rm{Pa}}$的差异。
2025-01-22 cond-mat.mes-hall
Semiconductor Nanopillar as a Single-Photon Emitter and its Optimal Design
制备了InAs/GaAs半导体量子点纳米柱阵列。考虑到量子点密度，柱直径被确定为柱中仅涉及几个量子点。柱阵列的晶格常数被优化，使得只有一个柱耦合到光纤芯，而没有任何特定的操作。关于光子源和光学设置的这种结构考虑有助于单光子产生的高纯度。为了提高光子源的光子提取效率，我们在圆柱阵列周围制作了金属腔结构。干法刻蚀和湿法刻蚀的结合实现了功能设计的三维结构。这样的制造过程面临着实现良好优化的单光子发射器。
2021-10-30 cond-mat.mes-hall
Ratchet effect in frequency-modulated waveguide-coupled emitter arrays
本文从理论上研究了耦合到一维波导的谐振电磁偶极子阵列中的极化空间分布。棘齿效应表现在两侧对称泵浦下沿阵列的发射极占据分布的空间不对称性。占据不对称性由发射器谐振频率的时间周期性调制驱动。我们发现数值和分析最大不对称的最佳条件。我们还表明，棘轮效应可以增强由于形成的拓扑电磁边缘状态，使频率调制。我们的结果适用于经典结构的耦合谐振器或半导体量子阱阵列以及量子设置波导耦合的自然或人工原子。
2021-09-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Towards quantum dot arrays of entangled photon emitters
我们表明，与一个新的家庭的金字塔网站控制InGaAsN量子点，它是可能的，以获得包含多达15%的偏振纠缠光子发射器的区域-一个重大的改进，如果相比，其他量子点系统实现的小部分。利用双光子偏振态密度矩阵和由此得到的参数证实了纠缠，发现了结晶度高达0.721 ± 0.043的发射体。
2014-02-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Deterministic strain-induced arrays of quantum emitters in a two-dimensional semiconductor
量子光子学的一个突出挑战是可扩展性，这需要以确定性的方式定位单个量子发射器。在已建立的平台中，包括金刚石和自组装量子点中的缺陷，已经取得了站点定位进展，尽管通常具有折衷的相干性和光学质量。层状过渡金属二硫属化物半导体中单量子发射体的出现为构建可扩展的量子体系结构提供了新的机会。在这里，使用纳米级应变工程，我们确定性地实现了一个二维晶格的量子发射器在原子级薄的半导体。我们在单层和双层WSe 2中产生点状应变扰动，其局部修改带隙，从而使激子有效地向孤立的应变调谐量子发射器运动，该量子发射器表现出高纯度的单光子发射。这些非经典发光体阵列为二维半导体在腔量子电动力学和集成片上量子光子学中开辟了新的前景。
2016-10-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Analysis of slope-intercept plots for arrays of electron field emitters
在电子场发射实验中，通常观察到单个尖端或尖端阵列的斜率与截距的线性关系，该关系由Fowler-Nordheim分析获得。通过模拟具有许多尖端的样本，这里示出了所观察到的线性关系来自输入参数的分布，假设每个尖端的半径为对数正态分布。通常，斜率-截距图从左下角到右上角的偏移与功函数的偏移相关。然而，如本文所示，发射器数量的变化也会产生相同的效果。
2013-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Linear optical elements based on cooperative subwavelength emitter arrays
我们描述了二维亚波长量子发射器阵列作为有效的光学元件在线性制度的应用。对于垂直入射光，合作的光学响应，源于发射极-发射极偶极交换，允许控制阵列的传输，其谐振频率和带宽。对完全偏振的入射光的操作，例如一般的线性和圆形偏振器以及相位延迟器，可以根据琼斯矩阵来设计和描述。我们的分析方法和相应的数值模拟确定最佳制度，这样的操作，并揭示调整阵列的几何形状和外部磁场的幅度和方向的仔细调整的重要性。
2022-09-07 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph physics.optics
Cooperative subwavelength molecular quantum emitter arrays
偶极耦合的亚波长量子发射器阵列合作响应外部光场，因为它们可以托管集体离域激发（激子的一种形式）与超或亚辐射特性。深亚波长分离通常发生在分子系综中，其中除了光子-电子相互作用之外，电子-振动子耦合和振动弛豫过程也起着重要作用。我们提供了分析和数值结果的修改超和亚辐射的分子环的偶极子，包括激发的振动自由度。虽然振动通常被认为是有害的相干动力学，我们表明，分子二聚体或环可以作为平台，用于制备长寿命的暗叠加态的振动弛豫援助。在闭环配置中，我们扩展了以前的预测产生的相干光从理想的量子发射器的分子发射器，量化的作用，振动耦合到输出强度和相干性。
2022-03-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Moiré excitons: from programmable quantum emitter arrays to spin-orbit coupled artificial lattices
高度均匀和有序的纳米点阵列对于高性能量子光电子学（包括新型半导体激光器和单光子发射器）以及用于合成相互作用准粒子的人工晶格以实现量子信息处理和多体物理模拟是至关重要的。二维半导体的范德华异质结构自然具有有序的纳米尺度景观，即横向调制电子和地形结构的莫尔图案。在这里，我们发现这些莫尔效应实现了长寿命层间激子的纳米点限制的超结构，这些激子可以从量子发射体的完美阵列电调谐或应变调谐到具有巨大自旋轨道耦合（SOC）的激子超晶格。电场除了可以实现发射波长的大范围调谐外，还可以反转发射阵列的自旋光学选择规则。这种前所未有的控制来自于由莫尔条纹压印在激子波函数上的规范结构，当跳跃将纳米点耦合到超晶格中时，莫尔条纹是SOC的基础。我们发现，云纹主机复杂的跳跃蜂窝超晶格，激子带功能的狄拉克节点和两个Weyl节点，连接的自旋动量锁定拓扑边缘模式。
2017-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasmon enhanced second harmonic generation by periodic arrays of triangular nanoholes coupled to quantum emitters
在线性和非线性制度与实验可实现的参数的三角形形状的纳米孔的周期性阵列的光学性质进行了研究。利用全矢量三维方法的基础上的非线性流体动力学Drude模型描述金属耦合到麦克斯韦方程和布洛赫方程的分子发射器，我们分析线性传输，反射和非线性功率谱。严格的数值计算证明二次和三次谐波产生的三角形孔阵列进行。结果表明，传导电子的库仑相互作用和对流项对金属的非线性响应有同等的贡献。结果表明，在局域表面等离子体共振泵浦下，系统的二次谐波能量转换效率最高。当分子发射器放置在孔阵列的表面上时，二次谐波信号的线形呈现出三个峰，对应于局域表面等离子体激元模式的二次谐波和上下极化激元态。
2020-02-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Surface plasmon-polaritons in periodic arrays of V-grooves strongly coupled to quantum emitters
研究了周期性银V形槽与量子发射体相互作用系统的光学响应。两个表面等离子体激元极化激元共振被确定在裸银凹槽的反射光谱中，一个共振的强度被定位在凹槽的底部附近，而另一个共振的强度被分布在整个凹槽。通过考虑表面等离子体激元和发射器之间的耦合，作为凹槽的几何形状和发射器在凹槽内的空间分布是变化的混合银发射器系统的线性响应进行了彻底的分析。系统的非线性响应也被认为是通过用短的高强度脉冲泵浦发射器。通过改变泵浦的持续时间或强度，改变泵浦结束时处于基态的发射体的数量，并且发现（在用短脉冲探测时）处于基态的发射体的分数的增加对应于拉比分裂的增加。在整个发射极区域的基态人口的空间变化被证明是场延迟的结果。
2015-04-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
The tunneling potential for field emission from nanotips
在场发射的准平面近似中，由于外部静电场$E_0$产生的势能表示为$-e γE_0 Δs$，其中$Δs$是距发射位点的垂直距离，而$γ$是发射体表面上的局部场增强因子。我们表明，对于弯曲的发射极尖端，电流密度可以准确地计算，如果条款涉及$(Δs/R_2)^2$和$(Δs/R_2)^3$被纳入潜在的$R_2$是第二（较小）的原则曲率半径。半椭球和双曲面发射体的结果是建立解析，它被发现，对于急剧弯曲的发射体，膨胀系数是相等的，并符合一个球体。扩展似乎是适用于通用的发射器，如数字所示的发射器与圆锥形基地和方形尖端。对于局部场强为$5$ V/nm或更高的$R_a \gtrapprox 2$ nm，电势中的校正项是足够的。该结果也可以用于纳米尖端发射器阵列，甚至是随机放置的一堆尖锐发射器。
2017-10-11 cond-mat.mes-hall
Dicke Superradiance in Extended 2D Quantum Arrays Coupled to Metasurface Bound States in the Continuum
University of Manchester（曼彻斯特大学）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）；A*STAR (Agency for Science, Technology and Research)（新加坡科技研究局）；Consejo Superior de Investigaciones Científicas（西班牙高等科学研究委员会）
利用超材料本征态在连续体实现扩展二维量子阵列中的迪克超辐射，通过高效耦合克服子波长限制，实现理想化超辐射极限。
2026-02-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
The cosine law of field enhancement factor variation: generic emitter shapes
场增强因子变化的余弦定律最近针对半椭圆形发射体推导出，并针对其他光滑发射体形状在数值上建立（Biswas等人，Ultramicroscopy，185，1（2018））。这里提供了一个分析推导一般顺利的垂直发射极形状的渐近静电场的方向对齐。发现该定律在场发射主要发生的发射极顶点附近成立。
2018-10-28 cond-mat.mes-hall physics.acc-ph physics.app-ph
Memristive model of hysteretic field emission from carbon nanotube arrays
电子场发射体的某些实例的特征在于其电流-电压特性中的频率依赖性滞后。我们认为，这种发射器可以被归类为忆阻系统，并介绍了一个通用的框架来描述他们的反应。作为一个具体的例子，我们的方法，我们考虑从碳纳米管阵列的场发射。我们的实验结果表明，低场滞后，这可能是由于在所施加的电场中的一些纳米管的静电对齐。我们建立了这种现象的忆阻模型，其结果与实验结果一致。
2016-01-17 cond-mat.mes-hall
Deterministic Single-Photon Emitter Arrays in Hexagonal Boron Nitride by Carbon-Assisted Focused Ion Beam Engineering
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
提出一种无光刻的三步工艺（镓离子束刻蚀、纳米碳沉积、热退火）在六方氮化硼中生成空间可控的单光子发射体阵列，发射体产率达89%，最佳发射体纯度g^(2)(0)=0.15±0.09，为集成量子光子学提供可扩展路径。
2026-06-11 cond-mat.mes-hall physics.optics
Quantum symmetry breaking of exciton/polaritons in metal-nanorod plasmonic array
我们研究了发射体修饰的银纳米棒系统的集体超辐射行为。从德鲁德模型的等离子体激元振荡，我们到达一个半经验的哈密顿描述量子表面等离子体激元模式和量子发射器之间的耦合，可以通过操纵它们的几何形状，间距和方向进行控制。此外，识别最低的极化激元模式的SP-状态打扮的激子附近的$k=0$，我们研究的条件允许的极化激元量子相变。虽然该系统是正式的一维阵列，我们表明，感兴趣的极化激元状态可以进行量子相变，形成玻色凝聚体在有限的温度下的物理参数范围。
2015-11-03 cond-mat.mes-hall
Charge qubits and limitations of electrostatic quantum gates
我们研究了在构建完整的单量子比特操作中，与外部门的纯静电相互作用的特性。量子比特自然地被编码在电子系统的空间波函数中。基于量子点或绝缘界面的单电子晶体管阵列通常允许静电控制，其中岛间隧穿被认为是恒定的，例如由绝缘层的厚度确定。使用哈伯德哈密顿量和电容矩阵形式主义分析了具有两个移动电子的3x3量子点的代表性阵列。我们的研究表明，实现单量子比特操作的第一个量子门很容易，但第二个量子门的代价是牺牲了编码量子比特所需的低能两能级系统。我们使用微扰参数和Feshbach形式主义表明，两级系统的妥协是一个相当普遍的特点，静电相互作用的量子比特，而不仅仅是与系统的具体细节选择。我们进一步表明，全面实施需要可调隧道或外部磁场。
2004-01-07 cond-mat.mes-hall
Verification of shielding effect predictions for large area field emitters
基于线电荷模型（LCM）的大面积场致发射体的最新解析模型，给出了半椭球形发射体尖端上场增强的近似公式，该公式由发射体高度和相邻发射体之间的成对距离之比表示。该公式，验证了对线性LCM的精确解，被认为是足够的提供的发射器之间的平均间隔大于一半的发射器高度。在本文中，我们的分析预测进行了更严格的测试，模拟（i）一个无限的规则阵列和（ii）一个孤立的集群的10个随机发射器，使用有限元软件COMSOL。在阵列的情况下，当晶格常数$c \geq 1.5h$增大到$2.9\%$（$c = h$）和$8.1\%$（$c = 0.75h$）时，发现对于无限阵列，顶场增强因子（AFEF）的误差小于$0.25\%$。对于一个孤立的随机集群的10个发射器，在大AFEF值的误差被发现是小的。因此，与具有相同（平均）间距的规则无限阵列相比，随机簇的净发射电流的误差较小。线电荷模型为大面积场致发射体的优化设计提供了一个合理的分析工具。
2019-09-13 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.plasm-ph
Dissipative Topological Phase Transition with Strong System-Environment Coupling
研究拓扑物质的一个主要动机是保护拓扑序不受其环境的影响。在这项工作中，我们研究了耦合到电磁环境的拓扑发射器阵列。光子-发射极耦合在发射极之间产生非局域相互作用。使用周期性边界条件的所有范围内的环境引起的相互作用，固有的手征对称性的发射器阵列被保存。这种手征对称性保护了哈密顿量，并在林德布拉德算子中引入了宇称。拓扑相变发生在与发射极阵列的能谱宽度相关的临界光子-发射极耦合处。有趣的是，临界点非平凡地改变边缘状态的耗散率，产生耗散拓扑相变。在受保护的拓扑阶段，边缘态由于弱的光子-发射极耦合而遭受环境诱导的耗散。然而，强耦合导致强大的无耗散的边缘状态，在发射极间距的窗口。我们的工作显示了利用电磁环境操纵拓扑量子物质的潜力。
2021-12-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Large-scale quantum-emitter arrays in atomically thin semiconductors
在层状材料中发现量子发射体后，二维纳米光子学的蓬勃发展在量子技术界引起了极大的兴趣。LM作为量子线路的平台提供了许多优点，例如混合技术内的集成、谷自由度和强自旋轨道耦合。然而，LM中的QE遭受不受控制的发生，增加了其起源的不确定性，这与缺陷和应变梯度有关。在这里，我们报告了一种可扩展的方法，使用纳米图案化的二氧化硅衬底在二硒化钨（WSe 2）和二硫化钨（WS 2）中创建单光子发射QE的阵列。我们得到的设备的QE数在数百的范围内，仅受薄片大小，和QE产量接近1。这些确定性QE的整体质量超过了随机出现的同行，光谱漂移约为0.1毫电子伏，比以前的报告低一个数量级。我们的技术解决了基于LM的量子光子器件的可扩展性挑战。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall quant-ph
Origin of the literature discrepancies in the fractional reduction of the apex-field enhancement factor considering small clusters of field emitters
在评估场致发射相关现象的许多特性时，数值模拟是重要的。在小的模拟域中，从边界的静电效应是已知的影响计算的发射极的顶点场增强因子（FEF），但没有建立的依赖性已被报道，目前。在这项工作中，我们报告的依赖性的横向尺寸，$L$，和高度，$H$，一个单一的导电椭球体发射器的顶点上的FEF的模拟域。首先，我们分析了在作为$H$和$L$的函数的顶点-FEF的计算中的误差$\varepsilon$。重要的是，我们的研究结果表明，$H$和$L$对$\varepsilon$的影响是尺度不变的，允许一个预测$\varepsilon$的比例$L/h$和$H/h$，其中$h$是发射极的高度。接下来，我们分析来自单个发射极$γ_1$和一对发射极$γ_2$的顶点FEF $δ$的分数变化。我们表明，在$γ_1$（即，$\varepsilon\approx0.5\%$），由于有限的域尺寸，足以改变函数依赖性$δ(c)$，其中$c$是距该对中发射体的距离。我们发现，$δ(c)$服从最近提出的幂律衰减的限制，无限域的大小（$\varepsilon=0$，说），在一个长期建立的指数衰减。因此，幂律函数依赖性，$-δ\sim c^{-n}$，与$n=3$，建议是一个普遍的签名的电荷钝化效应，在足够大的距离之间的类似发射器与任何形状。这些结果解释了文献中的差异的起源，并提高了场致电子发射理论的科学理解，为准确表征小团簇或阵…
2018-01-31 cond-mat.mes-hall
Impact of electrostatic crosstalk on spin qubits in dense CMOS quantum dot arrays
University of New South Wales（新南威尔士大学）；Diraq, University of New South Wales（Diraq，新南威尔士大学）
研究电场对自旋量子比特的影响，通过分析不同CMOS设备中自旋量子比特的史塔克位移，建立理论框架解释电场如何影响自旋，从而提升CMOS量子技术的可扩展性。
2023-09-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
A 2x2 quantum dot array with controllable inter-dot tunnel couplings
在静电定义的量子点阵列中，电子之间的相互作用自然地由费米-哈伯德哈密顿量描述。此外，这些系统的高度可调性使它们成为模拟哈伯德模型不同区域的强大平台。然而，大多数量子点阵列的实现被限制为一维线性阵列。在这封信中，我们提出了一个正方形晶格单位单元的2 $\times$ 2量子点静电定义在AlGaAs/GaAs异质结使用双层栅技术。我们使用附近的量子点作为电荷传感器来探测阵列的特性。我们表明，我们可以确定性地和动态地控制在每个量子点的单电子到少电子制度的电荷占领。此外，我们实现了在0-40~ $μ$ eV范围内的最近邻隧道耦合的同时单独控制。最后，我们展示了快速（$\sim 1$ ~ $μ$ s）单次读取点中电子的自旋状态，通过泡利自旋封锁进行自旋-电荷转换。这些进展为二维模拟量子模拟铺平了道路，这在以前的量子点系统中是无法实现的。
2018-05-09 cond-mat.mes-hall
Combining multiplexed gate-based readout and isolated CMOS quantum dot arrays
本文提出结合隔离阵列与多路复用门基反射测量，在代工CMOS量子点阵列中实现每个点的单自旋占据，为可扩展自旋量子计算提供可行方案。
2024-10-03 cond-mat.mes-hall
Green Tensor Analysis of Lattice Resonances in Periodic Arrays of Nanoparticles
当以周期性几何形状排列时，金属纳米结构的阵列能够支持被称为晶格共振的集体模式。这些模式源自阵列元件之间的相干多重散射，产生非常强且光谱窄的光学响应。在这里，我们表明，由于它们的集体性质，金属纳米颗粒的周期性阵列的晶格共振可以介导放置在阵列附近的偶极发射器之间的有效的远程耦合。具体来说，我们使用耦合偶极子的方法，计算连接两个点的阵列的格林张量，并分析其频谱和空间特性。该量表示当由位于另一个位置的单元偶极子发射器激励时，由阵列在给定位置处产生的电磁场。我们发现，当晶格共振被激发时，格林张量是显着更大，衰减速度更慢的距离比真空的格林张量。因此，除了推进晶格共振的基本理解，我们的研究结果表明，纳米结构的周期性阵列能够增强偶极发射体集合之间的长程耦合，这使得它们成为一个有前途的应用平台，如纳米级能量转移和量子信息处理。
2021-10-27 cond-mat.mes-hall physics.optics
Simultaneously enhancing brightness and purity of WSe$_2$ single photon emitter using high-aspect-ratio nanopillar array on metal
提出利用金属上高纵横比纳米柱阵列设计方法，使WSe$_2$单光子发射体在保持高纯度的同时实现大于10 MHz的发射速率，兼容量子网络与卫星通信。
2024-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Monolithic InGaAs nanowire array lasers on silicon-on-insulator operating at room temperature
芯片级集成光源是广泛的光子学应用中的关键组件。III-V族半导体纳米线发射器由于其优异的材料特性、极其紧凑的尺寸以及直接在晶格失配的硅衬底上生长的能力而作为一种迷人的方法而受到关注。尽管纳米线发射器已经取得了显著的进展，但由于纳米线发射器与光子集成电路（PIC）集成的困难，其实际应用仍处于早期阶段。在这里，我们展示了第一次光泵III-V纳米线阵列激光器单片集成在绝缘体上硅（SOI）平台。纯单晶InGaAs/InGaP核/壳纳米线在SOI衬底上的选择性区域生长使纳米线阵列能够形成具有优异光学和结构特性的光子晶体纳米束腔，从而使激光器在室温下工作。我们还表明，纳米线阵列激光器有效地耦合SOI波导采用纳米外延预图案化的SOI平台上。这些结果为超紧凑和节能的光链路提供了一个新平台，并明确指出了实用和功能性纳米线激光器的方向。
2017-01-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optical theorem for 2d magnetoelectric quadrupolar arrays
我们提出了所有的周期性格林函数并矢，进入一个二维阵列的发射器的水平，包括每个发射器的电偶极子，磁偶极子和电四极矩的描述。我们找到了一个简明的解析形式的辐射贡献的周期性格林函数并矢，产生辐射反应场，我们给的非辐射的贡献，不影响能量平衡的形式迅速收敛的系列。最后，我们提出了一个近似方案，评估周期性格林函数并矢在长波长，严格尊重能量守恒。该计划扩展了通常的静态近似的有效性范围，包括一个简单的动态校正。
2017-03-01 cond-mat.mes-hall physics.optics
Shielding effects in random large area field emitters, the field enhancement factor distribution and current calculation
在渐近场均匀且平行于场发射体轴的假设下，研究了平面上垂直排列的场发射体的有限尺寸均匀随机分布。本文首先导出了双发射极系统的场增强因子的计算公式，然后将其推广到$N$ -发射极任意排列（线、阵或随机排列）的情况。结果表明，几何效应对磁力线的屏蔽起主导作用。场增强因子的均匀随机分布的发射器的位置的分布被发现是紧密近似的极值（Gumbel最小）分布时，平均分离大于发射器的高度，但更好地近似高斯平均分离接近发射器的高度。结果表明，这些分布可以用来准确地预测从一个大面积的场发射体发射的电流。
2018-07-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Scaling in large area field emitters and the emission dimension
静电屏蔽是大面积场致发射体（LAFE）的一个重要考虑因素，即使组成发射体相同，静电屏蔽也会导致场增强因子的分布。理想情况下，均值和方差以及分布的性质应该是LAFE的特征。然而，在实践中，它通常由从$\text{I V}$数据的Fowler-Nordheim图的线性拟合获得的有效场增强因子表征。这里提出了一种替代表征的基础上的观察，对于一个密集的包装的发射器，屏蔽是大的，LAFE发射主要发生在周边，而良好分离的发射器尖端显示出更均匀或2维的发射。这一观察结果自然导致了一个问题的存在的发射维，$D_e$的特征LAFE。我们在这里表明，在ON状态（高于平均发射）的大小$L_P$的补丁的数量作为$N(L_P) \sim L_P^{-D_e}$在一个给定的LAFE的规模。发现指数$D_e$依赖于所施加的场（或电压）并且渐近地接近$D_e = 2$。
2021-07-28 cond-mat.mes-hall physics.acc-ph physics.app-ph
Efficient frequency-selective single-photon antennas based on a bio-inspired nano-scale atomic ring design with 9-fold symmetry
受限阵列中的量子发射体表现出几何形状相关的集体动力学。特别地，纳米级规则的X形阵列可以具有子辐射态，其激子寿命随发射极数目呈指数增长。我们发现，通过在环中心放置一个额外的共振吸收偶极子，这样的结构成为一个高效的单光子吸收与可剪裁的频率。有趣的是，对于九边形中的正好九个发射器，正如它出现在常见的生物捕光复合物（LHC2）中一样，我们发现其最暗状态衰减速率的最小值和有效吸收截面的最大值，超过了单个吸收发射器。对于九个发射器的这种最佳的起源可以几何地追溯到这样的事实，即单个环形发射器与包括中心环的所有其他发射器的耦合强度的总和紧密地匹配中心与所有环形发射器的耦合。新兴的暗集体本征态具有占主导地位的中心占领，促进有效的能量吸收和快速传输。谐振频率可以通过环尺寸和偶极极化来调谐。与抛物面天线类似，环形天线将入射辐射集中在中心，而不会受到明显的激励，从而最大限度地减少了传输损耗和时间。
2020-10-19 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Physics-based derivation of a formula for the mutual depolarization of two post-like field emitters
最近的场增强因子（FEF）从多个发射器的分析表明，去极化效应是更持久的发射器之间的间隔比原来假设的。已经表明，在足够大的分离，FEF的分数减少与分离的立方幂的倒数衰减，而不是指数衰减。对于任何形状的柱状发射体，场发射文献中的现有公式还没有预测包括技术关注范围$0<c/h\lesssim5$（$c$是间隔，$h$是发射体的高度）和$c\rightarrow\infty$的FEF的分数减少的行为。在这封信中，我们使用第一性原理推导出一个简单的双参数公式分数减少，可以感兴趣的实验建模和解释的FEF从小集群的发射器或阵列在小和大的分离。对于测试的结构，数值和分析数据之间的协议是$\sim1\%$。
2018-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Semi-analytical theory of emission and transport in a LAFE-based diode
大面积场致发射体（LAFE）通常由数千个纳米级发射尖端组成。这些是难以模拟使用纯数值方法的基础上有限/边界元或有限差分方法。我们在这里表明，半解析获得的静电场允许跟踪场发射的电子的LAFE相当准确地使用的知识，只有LAFE的几何形状。使用一个单一的和一个9-发射器配置，使用这种方法计算的光束参数进行了比较，使用COMSOL产生的字段跟踪的结果。净发射电流，能量守恒和横向微量发射度被发现是合理的精度再现。
2022-06-15 cond-mat.mes-hall physics.acc-ph physics.app-ph
