Influence of atomic-scale defects on coherent phonon excitations by THz near fields in an STM
Freie Universität Berlin（柏林自由大学）
研究通过THz-STM探测半导体2H-MoTe₂中相干声子的激发与缺陷影响，揭示局部能带弯曲对THz场耦合的调控作用。
2025-11-14 cond-mat.mes-hall
Emission of coherent THz magnons in an antiferromagnetic insulator triggered by ultrafast spin-phonon interactions
反铁磁材料由于其超快自旋动力学特性，被认为是一种新型窄带THz自旋电子器件。然而，操纵他们的自旋动力学相干，仍然是一个关键的挑战，预计将通过自旋轨道扭矩或直接光学激发。在这里，我们证明了宽带太赫兹（非相干）磁振子和窄带（相干）磁振子在1太赫兹的NiO/Pt的低阻尼薄膜的组合产生。我们的证据，实验和通过建模，两个激发过程的磁化动力学在NiO，非共振瞬时光学自旋扭矩和应变波引起的太赫兹扭矩引起的超快Pt激发。这两种现象导致通过相邻重金属层中的逆自旋霍尔效应发射THz信号。我们解开的特征时间尺度的两个激发过程被发现是< 50 fs and >300 fs，分别，从而打开了新的路线发展的快速光自旋电子器件的反铁磁材料的基础上。
2022-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Terahertz phonon engineering with van der Waals heterostructures
本研究通过在范德华异质结中精确集成原子级薄层，利用少层石墨烯和单层WSe$_2$实现了太赫兹声子的高效产生、检测与操控，为超宽带声学器件和热工程开辟了新途径。
2024-08-23 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Activation of nominally silent domain wall-localized phonons from GHz to THz frequencies
铁电畴壁（DW）是纳米级拓扑缺陷，可以很容易地定制，以创建纳米级器件。最近发现，它们的激发是DW GHz电导率的原因，与现有技术相比，它们有望实现更快的信号传输和处理速度。在这里，我们发现DW声子从GHz频率分散到THz频率，从而解释了DW电导率中令人惊讶的宽GHz特征的起源。令人困惑的激活名义上沉默DW滑动模式BiFeO3追溯到DW倾斜，并导致壁局部声子的不对称性。得到的声子谱和选择规则被用来模拟扫描阻抗显微镜，新兴的纳米声子学作为一个强大的探针。这些结果将指导实验发现预测的声子分支和设计基于DW的纳米器件。
2019-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Terahertz-induced tunnel ionization drives coherent Raman-active phonon in Bismuth
本研究提出太赫兹激发拉曼活性声子的新机制，证实1THz强太赫兹脉冲可激发铋薄膜2.9THz的$A_{1g}$声子，其源于太赫兹驱动的隧穿电离，为超短时间尺度调控半金属等的物性提供新可能。
2025-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon-assisted electronic states modulation of few-layer PdSe2 at terahertz frequencies
信息技术需要高速的光电子器件，但是由于与产生、检测和处理高频信号相关联的困难，超过1太赫兹（THz）屏障是具有挑战性的。在这里，我们表明，飞秒激光驱动的声子可以用来相干操纵激子的半导体在太赫兹频率的性质。精确控制的泵和随后的时间延迟的宽带探测脉冲，使周期性晶格振动和它们的耦合与电子状态的同时生成和检测过程。结合超低频拉曼光谱和第一性原理计算，我们发现了层状PdSe 2中电子-声子相互作用的独特的声子模式选择性和探测能量依赖性。两种不同类型的相干声子激发可以优先耦合到不同类型的电子激发：层内（4.3太赫兹）模式的载流子和层间（0.35太赫兹）模式的激子。这项工作为理解二维材料的激发态声子相互作用提供了新的见解，并实现了太赫兹频率下光电子器件的未来应用。
2021-11-26 cond-mat.mes-hall
GaAs/AlAs Acoustic Nanocavities for Coherent GHz-THz Phonon Engineering
Université Paris-Saclay, C.N.R.S., Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N)（巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心，纳米科学与技术中心）
本文综述了GaAs/AlAs声学纳米腔在GHz-THz声子工程中的进展，重点介绍了基于DBR的微柱谐振器实现三维声子限制和光声场共定位，以及超快光学技术对纳米尺度声子动力学的探测。
2026-06-29 cond-mat.mes-hall
Hybrid magnon-phonon cavity for large-amplitude terahertz spin-wave excitation
本文提出一种自支撑金属/磁性绝缘体/电介质多层结构，利用腔增强磁振子-声子相互作用实现大振幅太赫兹自旋波激发，振幅比衬底支撑结构大十倍以上，并展示了非线性磁振子相互作用及太赫兹光电子换能应用。
2024-03-13 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Evidence for terahertz acoustic phonon parametric oscillator based on acousto-optic degenerate four-wave mixing in silicon doping superlattice
首次报道了太赫兹（THz）激光泵浦硅掺杂超晶格（DSL）中声光相位共轭简并四波（D4WM）混频产生的1.0 THz自启动无镜声学声子参量振荡器（MAPPO）。DSL是通过分子束外延生长在（100）硼掺杂的硅衬底上。利用超导NbTiN亚波长光栅将THz激光辐射耦合到DSL中。超导颗粒铝的热辐射探测，再加上Si：B压电声子光谱，揭示了太赫兹相干压缩波和剪切波的激发，仅沿<111>方向。验证了分布反馈的布拉格散射条件和D4WM过程的能量守恒要求。太赫兹MAPPO可以为非经典声学声子场的研究提供一个实验平台。
2019-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of terahertz magnon of Kaplan-Kittel exchange resonance in yttrium-iron garnet by Raman spectroscopy
利用线偏振光和圆偏振光对钇铁石榴石单晶进行了背散射拉曼光谱研究。发现了一种太赫兹（THz）磁振子的Kaplan-Kittel（KK）交换共振，这一直被认为是不可观察的通过光学方法。KK交换共振在80 K时具有7.8 THz的频率，并且偏振选择规则导致$A_{2}$模式的反对称拉曼张量。此外，还对所有的拉曼激活声子模$3A_{1g}$、$8E_{g}$和$14T_{2g}$进行了归属.本研究将促进对太赫兹磁振子和声子耦合的进一步研究，并为太赫兹光磁学的发展铺平道路。
2020-11-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Mid-infrared Assisted THz Phonon Amplification in a 2D Semiconductor for Room Temperature Detection
School of Physics and Astronomy, University of Birmingham（伯明翰大学物理与天文学院）；School of Mathematics and Physics, Queens University Belfast（贝尔法斯特女王大学数学与物理学院）
本研究提出一种中红外辅助的声子放大方法，通过强激子-声子耦合实现室温下超过80%的声子放大，具有低功耗、高稳定性和高灵敏度，为二维半导体中的声子探测和放大提供新平台。
2026-05-14 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Germanium monosulfide as a natural platform for highly anisotropic THz polaritons
太赫兹（THz）电磁辐射是光学访问诸如磁振子（自旋）、等离子体激元（电子）或声子（原子振动）等集体激发的关键，因此在光学和固态物理之间架起了桥梁。将THz光限制到纳米长度尺度对于低维系统中的这种激发的局部探测是期望的，从而固有地规避远场THz光学器件的大覆盖区和低光谱密度。为此，声子极化激元（PhP，即，光耦合到极性晶体中的晶格振动）在各向异性范德华（vdW）材料中的应用最近已经成为THz纳米光学的有希望的平台;然而，所探索的可行材料的量仍然是未知的。因此，需要探索新的材料，不仅具有THz PhPs在不同的光谱制度，但也表现出独特的各向异性（方向）的电气，热电和振动性能。为此，我们在这里介绍半导体α-锗（II）硫化物（GeS）作为一个有趣的候选人。通过采用太赫兹纳米光谱支持的理论分析，我们提供了一个彻底的表征不同的面内双曲和椭圆PhP模式的GeS。我们不仅发现了具有长寿命（$τ$ > 2 ps）和优异的THz光限制（$λ_0/λ$ > 45）的PhP，而且还发现了固有的声子诱导的异常色散以及在单个GeS板内自然发生的PhP通道化的特征。
2021-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Fundamental Limitations on Gain of THz QCL
我们分析了量子级联激光器中的主要物理过程，光子辐射和LO声子发射区域之间的空间分离提供了光学跃迁的低能级的去布居。我们的目的是寻找在低光子能量下粒子数反转减少的原因，并寻找增加粒子数反转的途径。从简化的密度矩阵方程出发，得到了粒子数反转的表达式。一方面，这使我们能够考虑不同能级之间隧穿的相干性，另一方面，以简单的方式理解它在跃迁概率中的作用。结果表明，通过优化两个区域之间的隧穿矩阵元和LO声子发射时间，可以显著提高THz激光器中的粒子数反转。矩阵元素的最佳值小于其最大可能值。同样，最佳LO声子发射时间大于在LO声子共振发射时达到的时间。
2022-10-06 cond-mat.mes-hall
Hot carrier dynamics and electron-optical phonon coupling in photoexcited graphene via time-resolved ultrabroadband terahertz spectroscopy
电子-电子相互作用是量子场论中狄拉克费米子对数重整化的重要来源。在热载流子和声子动力学中起着重要作用的电子-光学声子耦合（EPC）的重整化在石墨烯发现后得到了广泛的讨论。基于Boltzmann输运方程和综合温度模型，利用时间分辨超宽带太赫兹（THz）光谱技术结合数值模拟，研究了热载流子动力学和EPC强度.在高泵浦能量密度下，THz电导谱出现了较大的负光电导和非Drude行为，这是由热载流子分布和散射率随时间的变化引起的。通过对THz电导率谱和瞬态THz反射率随时间演化的拟合，我们成功地估计了$A_1^{\prime}$光学声子模在$\mathbf{K}$点附近的无量纲EPC矩阵元为$λ_{\mathbf{K}} \approx$ 0. 09，比重整化群的预测值稍大.
2021-07-05 cond-mat.mes-hall
Suggested design of gold-nanoobjects-based terahertz radiation source for biomedical research
金纳米颗粒（GNP）可以用作发射太赫兹（THz）范围内的电磁辐射的“装置”，由此通过射频或微波光子递送能量，所述射频或微波光子本身不会引起GNP的稀疏约束形状的电子能级之间的跃迁，但是可以从纵向声学声子借用能量以克服约束间隙。在激发时，费米电子不能弛豫，除非通过发射太赫兹光子，其他弛豫通道被形状和尺寸考虑的力阻挡。在前面已经概述的一般范围内，本工作具体讨论了两个声子过程，即（i）从纵向声学分支顶部的两个声子的组合吸收-发射，以及（ii）具有几乎相同的波矢的两个这样的声子的吸收。情况（i）可以用作“软”THz辐射（在~ 0.54THz）的源，情况（ii）“硬”THz辐射在8.7THz。数值估计是在菱形立方八面体的形状，5 - 7纳米的“直径”的结晶颗粒。这个想法的技术实现进行了简要讨论，假设沉积的GNP上/内的特氟龙基板，材料维持高温和透明的太赫兹范围。
2018-01-30 cond-mat.mes-hall
Hybridization of terahertz phonons and magnons in disparate and spatially-separated material specimens
本文通过实验与理论证明，在太赫兹频段可利用同一光学腔模式使空间分离的反铁磁晶体磁振子与绝缘体声子发生光子介导的强耦合杂化，且杂化在毫米级间距下仍可调，为频率可调太赫兹器件提供了新途径。
2024-07-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Ultrafast Faraday Rotation Probe of Chiral Phonon-Polaritons in LiNbO3
本研究利用超快法拉第效应探测LiNbO₃中手性声子极化激元的时间反演对称性破缺运动，通过手性THz驱动场激发极化激元并结合逆法拉第效应感应磁矩，测得约11特斯拉的强感应磁场。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Direct observation of low frequency confined acoustic phonons in silver nanoparticles: Terahertz time domain spectroscopy
利用太赫兹时域光谱技术研究了嵌在聚乙烯醇基体中的银纳米粒子在0.1 ~ 2.5THz的低频受限声子谱。介电函数的实部和虚部示出了归因于银纳米颗粒的球形和环形模式的0.60 THz和2.12 THz处的两个频带，从而证明了太赫兹时域光谱作为拉曼光谱的互补技术在表征纳米颗粒中的有用性。
2010-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
THz Surface Modes and Electron-Phonon Coupling in Bi$_2$Se$_3$(111)
我们提出了一个结合实验和理论研究的拓扑绝缘体（TI）的表面振动模式的Bi $_2$ Se $_3$，特别强调在低能量区域低于10毫电子伏，一直难以解决实验。通过应用氦原子非弹性散射（HAS），确定了整个声子色散，并与密度泛函微扰理论（DFPT）计算结果进行了比较。的声子模式的强度占主导地位的强瑞利模式，与以前的实验工作。此外，也与最近的报道不同，没有观察到科恩异常。这些观测结果与DFPT计算结果非常吻合。除了这些结果，实验数据揭示了$-$通过束缚态共振增强$-$两个额外的色散曲线在下面的瑞利模式的间隙。它们可能与我们在HAS衍射图案中观察到的表面电子密度超结构的激发有关。电子-声子耦合参数$λ$ = 0.23来自我们的温度依赖的Debye-Waller测量比较以及角分辨光电发射或朗道能级光谱确定的值。我们的工作为二维材料的THz测量以及电子-声子耦合的细微细节（能带弯曲，量子阱态的存在）的研究开辟了新的视角。
2019-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Terahertz electron-hole recollisions in GaAs/AlGaAs quantum wells: robustness to scattering by optical phonons and thermal fluctuations
用频率为$f_{\text{NIR}}$的近红外激光器将激子共振注入到由频率为$f_{\text{THz}} = 0.57$ THz的~10 kV/cm场驱动的量子阱中，诱导电子-空穴共振。在$T=12$ K处，在频率$f_{\text{sideband}}=f_{\text{NIR}}+2n f_{\text{THz}}$处观察到多达18个边带，其中$-8 \le 2n \le 28$。电子和空穴以高达57 meV的总动能相互作用，远高于纵向光学（LO）声子发射的$E_{\text{LO}} = 36$ meV阈值。阶数高达$2n=22$的边带可持续至室温。一个简单的模型表明，LO声子散射抑制，但不消除边带与动能高于$E_{\text{LO}}$。
2014-01-02 cond-mat.mes-hall
THz response of nonequilibrium electrons of highly doped graphene on a polar substrate
研究了高掺杂石墨烯中的漂移电子与极性基底表面的极性光学声子系统的高频响应。对于这种相互作用系统，我们得到了介电函数，频率和合作等离子体-光学声子振荡的减量/增量。我们发现，响应是显着地依赖于电子的非平衡的程度。特别是，漂移等离子体激元和表面极性光学声子之间的相互作用导致电子子系统的不稳定性，由于瓦维洛夫-切伦科夫效应。我们建议，混合系统-石墨烯的极性基板-是能够用于放大器或发电机的太赫兹电磁辐射。
2013-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Two-dimensional moiré phonon polaritons
本研究在二维扭曲莫尔材料中发现了一类新的莫尔声子极化激元，其光谱发生多分支重构且电磁波函数被超晶格纳米图案化，数值模拟证实了该模式，确立了莫尔超晶格作为调控光-物质相互作用平台的地位。
2025-09-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Monte-Carlo-based spectral gain analysis for THz quantum cascade lasers
采用系综Monte Carlo输运模拟，我们自洽地分析了不同的太赫兹量子级联激光器结构的光谱增益，考虑到绑定到连续以及共振声子减少设计。在这种情况下，我们研究温度相关的增益展宽，影响太赫兹结构的温度性能。此外，我们还讨论了单个散射机制，如电子-电子散射、杂质散射和界面粗糙度散射等的影响。模拟结果与实验数据的比较产生良好的协议。
2011-06-15 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph physics.optics
Phonon nanocapacitor for storage and lasing of terahertz lattice waves
介绍了一种基于原子尺度半导体超材料的高精细干涉镜形成的相干声子纳米电容器。我们的分子动力学模拟表明，纳米电容器存储太赫兹单色晶格波，可用于声子激光-相干声子的发射。根据纳米器件的几何形状，可以实现单色或双色声子激射。电容器的两种颜色区域起源于两种声子极化在其各自的共振下的声子波包入射角对不同透射率的依赖性。声子纳米电容器可以通过冷却在室温下平衡的样品或通过泵浦-探测技术来充电。纳米电容器可以通过施加可调的可逆应变放电，导致相干太赫兹声束的发射。
2014-11-20 cond-mat.mes-hall
Topological insulators are tunable waveguides for hyperbolic polaritons
层状拓扑绝缘体，例如Bi $_2$ Se $_3$，在THz频率范围内是光学双曲材料。这种材料具有深度亚衍射，高度定向的集体模式：双曲声子极化激元。在薄晶体中，这种模式的色散被分裂成离散的子带，并受到电子表面态的强烈影响。如果表面态被掺杂，则混合集体模式由声子-极化激元与表面等离子体激元的耦合产生。杂化的强度可以通过改变表面态的化学势的外部门来控制。等离子体-声子耦合的动量依赖性导致了古斯-汉兴效应的极化激元模拟。极化激元射线的方向性及其可调谐的古斯-汉欣位移可以通过太赫兹纳米成像观察到。
2015-09-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Generating coherent phonon waves in narrow-band materials: a twisted bilayer graphene phaser
本文提出利用扭曲双层石墨烯中极低费米速度的慢电子能带，通过受激发射放大晶格振动，构建名为phaser的器件以产生太赫兹频率的相干声子束，为量子存储、量子态探测、非平衡物相及太赫兹光学器件设计开辟新途径。
2022-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Temperature dependence of the gain profile for THz quantum cascade lasers
研究了共振声子太赫兹量子级联激光器的峰值增益随温度的快速下降。各种微观散射过程的增益分布作为温度的函数的影响进行了讨论。我们认为，主要是由于增加杂质散射，而不是减少粒子数反转，增加的加宽，是峰值增益降低的主要原因。
2008-02-19 cond-mat.mes-hall
Frequency and Polarization Dependence of Thermal Coupling between Carbon Nanotubes and SiO2
我们使用平衡和非平衡经典分子动力学研究了从（10，10）CNT到SiO2衬底的热耗散。CNT-基板的热边界传导（TBC）计算从CNT-基板的温度差的弛豫时间，并从平衡时的界面热通量的时间自相关函数（格林-久保关系）。界面热流波动的功率谱和内部CNT能量分布的时间演化表明：1）热耦合由0-10 THz之间的长波长声子主导，2）高频（40-57 THz）CNT声子模式与亚40 THz CNT声子模式强耦合，和3）CNT声子和衬底声子之间的非弹性散射有助于界面热输运。我们还发现，低频纵向声学（LA）和扭转声学（TA）模式不转移能量的基板作为有效的低频横向光学（TO）模式。
2010-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Prospects of designing gold-nanoparticles-based soft terahertz radiation sources and terahertz-to-infrared converters for concealed object detection technology
研究了金纳米棒产生太赫兹光子的双声子方案。结果表明，在GNB中，通过选择它们的尺寸，可以提供将具有太赫兹频率的纵向声子的能量转换为太赫兹光子的能量的条件。介绍了基于GNB的大截面（直径~40 cm）软THz辐射源（频率：0.14、0.24、0.41和0.70 THz）的设计前景，用于探测隐藏在衣服下的物体，以确保公共场所（机场、火车站、体育馆等）的安全。被评估。上述频率的选择是在空气中的水蒸气对THz辐射的低吸收、穿过衣服织物的良好穿透（有利于成像系统的足够分辨率）和能够激发GNB中的费米电子的对应纵向声子的丰度的要求之间的折衷。还给出了基于金纳米球（GNS）的太赫兹到红外转换器的特性估计，该转换器可以与这些太赫兹辐射源协同工作，作为隐藏物体的可视化手段。
2019-10-14 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.ins-det
Electrically switchable ferron upconversion in a van der Waals ferroelectric
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）
研究通过电控实现铁尔松上转换，揭示了铁电序参数对非线性声子相互作用的强依赖性，为铁电信息处理和量子声子转换提供了新平台。
2026-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modification of phonon processes in nanostructured rare-earth-ion-doped crystals
纳米结构化掺杂晶体影响声子态密度，从而修改与声子相互作用引起的原子动力学。我们建议使用粉末或声子带隙晶体形式的纳米结构材料，以实现或改善稀土离子掺杂晶体中不均匀加宽吸收线的持续光谱烧孔和相干性。这对于超精密射频频谱分析仪和光量子存储器等应用至关重要。作为一个例子，我们讨论了声子工程如何能够使光谱烧孔在方便的电信波段工作的掺铒材料，并提出模拟的情况下，Y2SiO5，一个广泛使用的材料在当前的量子存储器研究的纳米级粉末和声子晶体的态密度。
2016-06-27 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Impulsive Fermi magnon-phonon resonance in antiferromagnetic $CoF_{2}$
本研究利用强窄带太赫兹脉冲和可调磁场，在反铁磁体 $CoF_{2}$ 中实验实现了费米磁振子-声子共振，揭示了非线性自旋-晶格耦合对相干磁振子-声子能量交换的控制机制。
2023-08-02 cond-mat.mes-hall
Ultrasonic control of terahertz radiation via lattice anharmonicity in LiNbO3
提出了一种基于谐振声光效应的可调谐太赫兹滤波器。我们提出了一种设计的基础上的横向光学（TO）声子介导的相干声波和太赫兹场之间的相互作用在铌酸锂。我们预测的滤波器的连续可调谐范围高达4太赫兹通过0.1和1 GHz之间的变化的声学频率。在这种情况下，RAO效应是由于TO声子和声场之间的三次和四次非谐性。本文还讨论了非谐性之间的干涉效应。
2012-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale-confined Terahertz Polaritons in a van der Waals Crystal
电磁场限制对于纳米光子技术至关重要，因为它允许增强光-物质相互作用，从而实现深亚波长尺度的光操纵。在太赫兹（THz）光谱范围内，辐射限制通常是通过特殊设计的金属结构（如天线或纳米缝）实现的，由于太赫兹辐射的波长相当长，因此具有较大的占地面积。在这种情况下，范德华（vdW）晶体中的声子极化激元-光耦合到晶格振动-已经成为控制超过衍射极限的光的有前途的解决方案，因为它们具有极端的场约束和低光学损耗。然而，在太赫兹频率的纳米尺度限制的声子极化激元的实验演示至今仍然难以捉摸。在这里，我们提供了它通过采用散射型扫描近场光学显微镜（S-SNOM）结合自由电子激光（FEL），揭示了一系列的低损耗极化激元激发频率从8至12太赫兹的VDW半导体$α-MoO_3$。我们可视化太赫兹极化激元与i）面内双曲色散，ii）极端纳米级场约束（低于$λ_o/75$）和iii）长极化激元寿命，下限> 2 ps。
2020-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Higher-harmonic acoustic control of laser-dressed quantum-dot states at sub-Rabi frequencies
Institute of Theoretical Physics, Wrocław University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学理论物理研究所）
本研究通过高阶谐波辅助过程实现量子点光学跃迁的高保真控制，突破传统声学频率限制，为芯片量子技术提供新基础。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall
Multimode vibrational coupling across the insulator-to-metal transition in 1T-TaS$_{2}$ in THz cavities
本文通过在可调谐太赫兹法布里-珀罗腔中嵌入1T-TaS₂，研究其绝缘体-金属相变过程中的多模振动强集体耦合，发现自由电荷引起的声子屏蔽会抑制该耦合，为调控腔限域关联材料中的相干光-物质相互作用提供了新方向。
2024-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
THz lasing in a polariton system: Quantum theory
研究了半导体微腔在强耦合条件下的太赫兹（THz）辐射的激光机制，在强耦合条件下，由于上模与暗激子态的混合，上模和下模之间的光跃迁被允许.利用描述极化激元模和太赫兹模的主玻尔兹曼方程组，我们计算了一阶和二阶相干性以及太赫兹辐射的光谱形状。该分析表明，在微腔中的太赫兹激光是可能的，只要系统被嵌入在一个良好的太赫兹腔中，满足光学（极化激元）激光条件，并且如果减少由于声学声子辅助弛豫过程导致的上极化激元模式的损耗。后一种情况很可能在柱微腔中实现，这似乎是实现太赫兹激光器的最合适的候选者。
2011-01-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Polarization dependence of coherent phonon generation and detection in the 3D topological insulator Bi2Te3
研究了拓扑绝缘体Bi_2 Te_3中相干声子的偏振特性。利用偏振相关的飞秒泵浦-探测光谱，我们测量了相干声子作为角度的函数时，泵浦和探测偏振是固定的，和晶体取向旋转。对于各向同性检测，根据光斑位置，观察到仅来自A1 g对称性的低频和高频声子的振荡，或者另外来自3.6 THz的模式的振荡。所有的模式被发现是独立的电场矢量相对于晶轴的方向证明他们的完全对称性，而没有出现在任何偏振几何模式较低的对称性。对于各向异性检测Eg对称的两种模式都可以检测到，但它们的振幅大大小于A1 g对称的振幅。为了阐明Bi_2Te_3中相干声子的归属和相干声子的产生过程，用自发拉曼散射补充了时域测量。频域和时域的结果和偏振依赖性的比较表明，3.6太赫兹模式属于结晶碲由于碲偏析产生。讨论了时域和频域数据之间的差异。
2015-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitation of multiple phonon modes in copper metaborate CuB$_2$O$_4$ via non-resonant impulsive stimulated Raman scattering
利用脉冲受激喇曼散射（ISRS）实现了偏硼酸铜CuB $_2$ O $_4$中四种不同对称性的相干声子模的激发.声子检测通过监测的线性光学双折射的变化，使用平衡检测（BD）技术。我们将BD-ISRS实验结果与偏振自发喇曼散射光谱进行了比较。我们表明，通过严格考虑声子模式的对称性以及相应的激发和检测选择规则，可以在4-14 THz的宽声子频率范围内通过这些相关技术获得的两组数据之间的一致性。同样重要的是要考虑非相干声子和相干声子之间的差异，它们对拉曼散射过程的贡献。这种比较分析突出了特定模式的频率与泵浦和探测光谱宽度之间的比率的重要性。我们分析表明，在我们的实验中使用的泵浦和探测脉冲持续时间分别为90和50 fs，限制激发和检测到的相干声子模式的最高频率为12太赫兹，并定义其相对振幅。
2018-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon-mediated coupling between quantum dots through an off-resonant microcavity
我们目前的实验结果显示声子介导的耦合两个量子点嵌入在一个光子晶体微腔。只有一个点在光谱上接近腔，我们观察到泵浦光通过$\sim1.2$太赫兹声子的频率上转换和下转换。我们证明了这一过程的弱和强制度的点腔耦合，并提供了一个简单的理论模型来解释我们的观察。
2011-11-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microscopic theory of ultrafast dynamics of carriers photoexcited by THz and near-infrared linearly-polarized laser pulses in graphene
通过求解微观动力学Bloch方程，研究了石墨烯中光激发载流子和非平衡声子的动力学行为。从激光场的泵浦和漂移效应以及相关的散射（包括库仑散射与动态屏蔽）明确包括在内。当抽运光子能量足够高时，漂移项的影响可以忽略不计，并且在所研究的线偏振激光脉冲中，在散射作用下建立了各向同性的热电子费米分布。然而，在具有低泵浦声子能量的情况下，漂移项是重要的，并且导致从电场到电子的净动量转移。由于这种净动量和占主导地位的库仑散射，漂移费米分布不同的静态电场下建立的被发现建立在几百飞秒。我们还表明，俄歇过程中只涉及密度矩阵的对角项的文献中调查的动态屏蔽是禁止的。然而，我们提出了一个俄歇过程涉及带间相干性，并表明它有助于载流子的动力学时，泵浦光子能量低。此外，还研究了线偏振光作用下动量各向异性分辨的热声子温度，揭示了其物理机制。
2013-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
THz Generation and Detection on Dirac Fermions in Topological Insulators
该研究表明，使用800 nm飞秒脉冲，可以从解理的Bi $_{\textrm{2}}$ Se $_{\textrm{3}}$和Cu掺杂的Bi $_{\textrm{2}}$ Se $_{\textrm{3}}$单晶的（001）表面产生太赫兹（THz）波。产生的太赫兹功率强烈依赖于晶体的载流子浓度。检查的依赖性揭示了两个通道的自由载流子吸收狄拉克费米子是必不可少的。Bi $_{\textrm{2}}$ Se $_{\textrm{3}}$中的狄拉克费米子在室温下比体载流子明显更好地吸收太赫兹辐射。此外，太赫兹辐射的特性证实了最近提出的表面声子分支的存在，该分支由狄拉克费米子归一化。
2013-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
