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
Phonon-assisted Photoluminescence from Dark Excitons in Monolayers of Transition Metal Dichalcogenides
过渡金属二硫属化合物(TMD)的光致发光(PL)光谱显示了亮激子线以下的大量发射峰,但尚未解释所有的发射峰。在这里,我们研究了声子辅助动量暗激子重组的发射轨迹。为此,我们发展了一个微观理论,描述同时激子,声子和光子相互作用,包括一致的多粒子退相。我们解释了由于亮态和暗态的不同配置,在钨基和钕基材料中亮激子下面的PL有很大不同。在良好的协议与实验中,我们表明,WSe $_2$表现出清晰可见的低温PL信号来自声子辅助动量暗激子的复合。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon-assisted tunneling regimes in diatomic molecules
本文分析了在存在电子-电子和电子-声子相互作用的情况下,与金属接触相连的双原子分子(二能级系统)中的电子输运。我们发现,声子发射和吸收过程强烈修改时,库仑能量$U$包括,作为声子的开放通道,可以导致破坏性或建设性的干涉效应。这些过程的共振条件在分子位置的态密度以及通过系统的电导中产生戏剧性的影响。我们发现,特别是增强的{ \it拉比辅助隧穿}由于声子,共振条件得到满足,这是更明显的温度增加。这些影响是可控的电压门控的分子网站,并应在当前的实验中访问。
2007-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comparative study of phonon-limited carrier transport in the Weyl semimetal TaAs family
Binghamton University-SUNY(宾汉姆顿大学(纽约州立大学));The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)
本研究通过第一性原理玻尔兹曼输运方程系统比较了TaAs家族Weyl半金属的声子限制输运,发现NbP电导率最高而TaAs最低,并揭示了掺杂和费米面拓扑对输运的影响。
2025-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast relaxation of hot phonons in Graphene-hBN Heterostructures
快速载流子冷却对于高功率石墨烯基器件是重要的。强耦合光学声子(SCOP)在石墨烯中光激发载流子的弛豫过程中起着重要作用。石墨烯和六方氮化硼(hBN)的异质结构已经显示出异常的迁移率和高饱和电流,这使得它们对于应用是理想的,但是hBN衬底对载流子冷却机制的影响还不清楚。我们使用超快泵浦-探测光谱跟踪石墨烯-hBN异质结构中的热光激发载流子的冷却。我们发现,在hBN上的石墨烯的情况下,载流子的冷却速度比在氧化硅衬底上快四倍,从而克服了困扰石墨烯器件冷却的热声子(HP)瓶颈。
2017-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon-assisted carrier cooling in h-BN/graphene van der Waals heterostructures
作为超薄导体-绝缘体结应用于光电子器件中,需要详细研究h-BN和石墨烯究竟如何杂化。在这里,我们提出了一个全面的从头算研究的热载流子动力学的电子-声子散射在h-BN/石墨烯界面,使用石墨(散装),单层和双层石墨烯作为基准材料。与单层石墨烯相反,所有多层结构都具有促进载流子热化的低能光学声子模式。我们发现,h-BN/石墨烯界面代表了一个例外,低能光学声子和电子之间的耦合相对较弱。因此,从石墨烯已知的热化瓶颈效应在与h-BN的杂交中幸存下来,但在考虑的所有其他双层和多层情况下大大减少。此外,我们还表明,与石墨相比,双层石墨烯中的量子限制对热化时间没有显着影响,因此双层石墨烯可以作为体相对应物的极小模型。
2022-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Phonon Anomaly in Bilayer Graphene with Ultrahigh Carrier Densities
采用第一性原理计算研究了不同掺杂浓度下双层石墨烯中的电子-声子耦合。所考虑的声子是长波长高能对称(S)和反对称(AS)光学模式。两者都被证明有不同的EPC诱导的声子线宽和频率偏移的费米能级$E_F$的函数。我们发现当费米能级$E_F$高于中性点约0.5 eV时,AS模与最低的两个导带有很强的耦合,产生了巨大的线宽(大于100 cm $^{-1}$)和显著的频率软化($\sim$ 60 cm $^{-1}$).我们的\emph{ab initio}计算结果表明,这种剧烈变化的起因是BLG中不寻常的能带结构.结果突出了能带结构对高载流子密度区BLG中EPC的影响。
2012-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Relaxation properties of the quantum kinetics of carrier-LO-phonon interaction in quantum wells and quantum dots
分析了半导体量子阱和量子点中光激发载流子与LO声子相互作用的时间演化。两个完整的两次格林函数形式主义和一次近似提供的广义Kadanoff-Baym anomaly被认为是,为了比较他们的弛豫过程的描述。结果表明,两次量子动力学导致热化在所有检查的情况下,这是不是在中间耦合制度的一次方法的情况下,即使它提供了收敛到一个稳定的状态。热化判据是Kubo-Martin-Schwinger条件。
2006-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of carrier-carrier and carrier-phonon correlations on optical absorption and gain in quantum-dot systems
用微观理论研究了半导体量子点的光学性质。相干激发的退相和带间跃迁的线位移,由于载流子-载流子库仑相互作用和载流子-声子相互作用的相关过程的量子动力学处理确定。我们调查这两种机制的密度依赖性和澄清的重要性,涉及本地化和离域状态的系统的各种退相通道。
2006-02-06 cond-mat.mes-hall
Towards Accurate Predictions of Carrier Mobilities and Thermoelectric Performances in 2D Materials
电子与晶格振动模之间的相互作用在决定半导体中载流子输运性质、热电性能以及其他与声子有关的物理量方面起着关键作用。然而,对于二维(2D)材料,目前广泛使用的载流子输运模型只考虑了电子与某些特定声子模之间的相互作用,这往往导致对电子/声子输运性质的预测不准确。本文全面研究了二维IV族和V族单分子膜的全电子-声子耦合及其对载流子迁移率和热电性能的影响,并从群论角度详细分析了电子-声子耦合的选择规则。我们的计算表明,对于浅掺杂的情况下,只允许谷内散射,光学声子模式的贡献显着大于那些从声学声子模式在第IV族元素单层,和LA和一些特定的光学声子模式的总谷内散射的贡献显着。当掺杂增加且允许谷间散射时,Si、Ge和Sn单层薄膜的谷间散射远强于谷内散射,ZA/TA/LO声子模主导谷间散射。总谷间散射的主要贡献是ZA/TO在单层P,ZA/TO在单层As和TO/LO在单层Sb的充分的电子-声子耦合的研究基础上,我们准确地预测在这两个元素晶体中的载流子迁移率和热电优图,并揭示显着减少时,与广泛使用的简化模型的基础上的计算相比。
2020-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent defect-assisted multiphonon intraband carrier relaxation in semiconductor quantum dots
提出了半导体量子点中多声子带内载流子弛豫的一种新的缺陷辅助机制,其中载流子是在初始态、终态和缺陷态的相干叠加中发现的。结果表明,这一机制是能够解释所观察到的趋势的PbSe和CdSe胶体量子点的带内弛豫速率的温度依赖性。
2007-05-18 cond-mat.mes-hall
Plasmon-phonon coupled modes in graphene tuned by the carrier concentration of the semiconductor substrates
研究了石墨烯等离子体激元与半导体衬底表面声子之间的相互作用,该相互作用可以通过衬底的载流子注入来有效地控制。衬底中表面声子的能量和寿命很大程度上依赖于载流子浓度,这为等离子体-声子耦合模(PPCM)的调谐提供了一种新的机制。更具体地,PPCM的分散和寿命可以通过基板的载流子浓度变化来控制。对于给定的动量,PPCM的能量随着衬底的载流子浓度的增加而增加。另一方面,当衬底的载流子浓度增加时,对于给定能量的PPCM的动量减小。PPCM的寿命总是大于没有等离子体-声子耦合的石墨烯等离子体的本征寿命。
2014-06-17 cond-mat.mes-hall
Hot carrier and hot phonon coupling during ultrafast relaxation of photoexcited electrons in graphene
我们研究,通过蒙特卡罗模拟器,热声子效应的光激发石墨烯的弛豫动力学和其定量的影响相比,考虑平衡声子分布。我们的多粒子方法表明,忽略热声子效应显着低估了光激发石墨烯的弛豫时间。热声子效应对于较高的激发脉冲能量和$1$与$3\times 10^{12} \mathrm{~cm}^{-2}$之间的光生载流子密度更为重要。声学谷间声子起着不可忽视的作用,发射的声子的波长限制了最大值(由载流子浓度决定)诱导较慢的载流子冷却速率。由于额外的冷却路径,在衬底上的石墨烯中固有声子加热被阻尼,热声子效应显示出与载流子密度的强烈的逆相关性。
2016-02-01 cond-mat.mes-hall
Reply to the Comment of Chudnovski and Garanin on Phonon assisted Tunneling in Mn_{12} (PRL 83, 416 (1999))
我们对Chudnovsky和Garanin关于Mn_{12}隧穿率的评论作出了答复。
2000-06-07 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted resonant tunneling through a triple-quantum-dot: a phonon-signal detector
利用非微扰映射技术和格林函数方法,研究了三量子点耦合到局域声子模的共振隧穿过程中电子-声子相互作用对电流和零频散粒噪声散粒噪声的影响.通过将前两个量子点之间的能量差固定为等于声子频率并扫描第三个量子点的能级,我们发现由于声子效应而大大增强的电流谱,特别是我们预测了对应于声子吸收和发射辅助共振隧穿过程的电流峰,这表明该系统可以用作灵敏的声子信号检测器或级联声子发生器。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Carrier dynamics and coherent acoustic phonons in nitride heterostructures
我们模拟了嵌入在\textit{pin}二极管结构中的InGaN/GAN多量子阱中相干声学声子的产生和传播,并在模拟的泵浦-探测实验中计算了时间分辨的反射率信号。载流子是通过GAN带隙以下的超快泵浦在InGaN阱中产生的,并且在玻尔兹曼方程框架中处理光激发载流子的动力学。量子阱中的相干声学声子是通过形变势电子-声子和压电电子-声子与光生载流子的相互作用产生的,后者是主要的机制。相干纵向声学声子以声速传播到结构中,修改光学性质并产生巨大的振荡差分反射率信号。我们证明,可以实现差分反射率的相干光控制使用延迟控制脉冲。
2006-06-28 cond-mat.mes-hall
Acoustic phonon scattering limited carrier mobility in 2D extrinsic graphene
我们从理论上计算了非本征(即门控或掺杂有可调和有限的载流子密度)2D石墨烯层中的声子散射限制的电子迁移率作为温度$(T)$和载流子密度$(n)$的函数。我们发现一个温度依赖的声子限制电阻率$ρ_{ph}(T)$是线性的温度与$T\agt 50 K$的室温本征迁移率达到值以上的$10^5$ cm $^2/Vs$。本文讨论了$ρ_{ph}(T) \sim T^4$用于非屏蔽电子-声子耦合时的低温Bloch-Grüneisen行为。
2008-01-31 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted tunnelling of electrons in a quantum well-quantum dot injection structure
本文从理论上研究了由量子点和量子阱耦合组成的系统中声子辅助的弛豫和隧穿。在kp方法中结合Löwdin消去法,我们计算了电子态。我们计算了量子阱和量子点中态之间的声子辅助弛豫速率,并研究了由此产生的电子动力学。我们表明,过渡效率关键取决于系统的几何形状。我们还表明,在某些条件下,转换效率可以随温度的下降。
2014-05-20 cond-mat.mes-hall
Wannier-Function-Based Approach to Coupled Exciton-Phonon-Photon Dynamics in Two-Dimensional Semiconductors
本文提出基于Wannier轨道投影的多体理论框架,研究二维半导体中载流子、激子、声子与光子的耦合动力学,并在单层MoSe₂中揭示双声子关联对非马尔可夫效应和准粒子建立的关键作用。
2025-03-17 cond-mat.mes-hall
Coherent Phonons-Driven Hot Carrier Effect in a Superlattice Solar Cell
本文从理论上研究了极性半导体超晶格太阳能电池中相干纵光学声子对载流子热化的影响,发现相干声子能削弱电子-声子耦合、降低热化功率,从而增强热载流子效应并提升电池性能。
2023-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phonon-assisted excitation transfer in quantum dot molecules
我们推导了两个耦合量子点(一个量子点分子)之间声子辅助F{<$}rster转移的量子动力学描述。我们发现,激子态通过拉比旋转和指数衰减的组合衰减到QDM的基态。对于中等间距的点,该过程发生在皮秒时间尺度上。
2007-06-06 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted decoherence in coupled quantum dots
我们分析了各种声子辅助的机制,有助于激子量子比特的消相干的量子点系统耦合的Förster型转移过程。我们使用一个单声子辅助的Förster型转移过程模型,证明了量子比特态之间的载流子振荡导致相干性的显著损失和耗散。通过形变势和压电耦合,我们得到了激子量子比特与声学声子相互作用的弛豫时间和退相时间的显式表达式。我们比较了GaAs/AlGaAs材料系统的退相干时间与2 $\otimes$ 2二体混合激子量子比特系统的共现衰变的一半时间。我们扩展计算,以确定声子介导的相互作用对量子点系统的Berry相位的非幺正演化的影响。
2007-02-19 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit-assisted electron-phonon interaction and the magnetophonon resonance in semiconductor quantum wells
本文介绍了半导体量子阱中载流子的自旋轨道辅助的电子-声子耦合机制,并定性地预言了回旋共振(CR)声子与光学(LO和TO)声子之间的反交叉形式和形状。由于这种e-ph相互作用涉及电子自旋,因此预测的TO-CR反交叉依赖于填充因子,因此依赖于量子阱中2D电子气的极化。
2007-07-21 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted transport through double-dot Aharonov-Bohm interferometer in the Kondo regime
采用平均场从玻色子Kotliar-Ruckenstein方法,研究了电子-声子耦合对嵌入Aharonov-Bohm环中的一对强关联量子点输运的影响.结果表明,与声子的耦合打开了双占据区的输运能隙。低偏压电导和热电势提供了电子-声子耦合强度的信息。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted decoherence and tunneling in quantum dot molecules
研究了声子环境对掺杂量子点分子中电子动力学的影响。一个非微扰量子动力学理论的基础上相关展开,以描述对角和非对角的电子-声子耦合代表真实和虚拟的过程与相关的声学声子。我们表明,弛豫是占主导地位的声子辅助电子隧穿之间的组成量子点和皮秒的时间尺度上发生。详细研究了量子点占据几率随时间的演化与量子点间能量失配的关系。
2010-11-12 cond-mat.mes-hall
Cooling of photoexcited carriers in graphene by internal and substrate phonons
我们研究了热载流子的能量弛豫石墨烯的光激发通过耦合到本征和远程(衬底)的表面极性声子使用玻尔兹曼方程的方法。我们发现,在常用的极性衬底上的石墨烯中的热光生载流子的能量弛豫,在大多数情况下,是由远程表面极性声子。我们还计算了能量弛豫过程的关键特性,如瞬态冷却时间和稳态载流子温度和光载流子密度,它们分别决定了热电和光伏光响应。衬底工程可以是一个有前途的路线,以有效的光电子器件驱动的热载流子动力学。
2012-08-14 cond-mat.mes-hall
Superposition of photon- and phonon- assisted tunneling in coupled quantum dots
本文研究了Al $_x$ Ga $_{1-x}$ As/GaAs异质结构中两个横向受限的隧道耦合量子点形成的人工分子的电子输运。耦合点中的相干分子态通过光子辅助隧穿(PAT)探测。在10 GHz以上,我们观察到清晰的PAT作为微波光子和分子状态之间的共振的结果。在8 GHz以下,观察到声子和光子辅助隧穿的明显叠加。在声学声子的激发下,分子态的相干叠加仍然存在。
2001-07-11 cond-mat.mes-hall
Simulation of phonon-assisted band-to-band tunneling in carbon nanotube field-effect transistors
采用考虑电子-声子散射的非平衡格林函数方法,模拟了碳纳米管金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)中的电子输运。对于MOSFET,双极传导通过声子辅助的带-带(Landau-Zener)隧穿来解释。在弹道的情况下相比,我们表明,声子散射的双极导电的发病转移到更积极的栅极电压(从而增加了关闭电流)。结果表明,尽管存在声子散射的影响,双极电导的亚阈值摆幅仍可达到40mV/decade。
2005-10-05 cond-mat.mes-hall
Transmission phase shift of phonon-assisted tunneling through a quantum dot
利用散射理论研究了电子-声子相互作用对电子通过量子点的传输相移的影响。透射相位与点内能级的关系显示出一系列声子诱导的下降。这些下降对电子-声子相互作用强度$λ$高度敏感,并且它们比电导中出现的声子辅助子峰明显得多。研究了声子诱导的退相,结果表明退相几率$T_d$随电子-声子相互作用强度$λ$单调增加.小$λ$的退相概率为$T_d \proptoλ^2$,而大$λ$的退相概率为$T_d\propto λ$。
2007-11-30 cond-mat.mes-hall
Cotunneling current through quantum dots with phonon-assisted spin-flip processes
我们考虑了在自旋翻转过程中通过量子点的共隧穿,自旋翻转过程是由与周围声子的耦合引起的。利用广义Schriffl-Wolff变换导出了声子辅助共隧穿电流的表达式。考虑了自旋-声子耦合对量子点加热的影响。结果评估的情况下,一个抛物型半导体量子点与Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合和自旋声子弛豫速率的确定方法提出。
2006-01-30 cond-mat.mes-hall
Large polaron evolution in anatase TiO2 due to carrier and temperature dependence of electron-phonon coupling
在考虑各种极化效应的情况下,分析了还原型TiO 2外延薄膜的电子输运和磁输运性质。出乎意料的是,随着载流子浓度的增加,迁移率增加,这在普通金属系统中很少发生。我们发现,屏蔽的电子-声子(e-ph)耦合的过剩载流子是必要的,以解释这种不寻常的依赖性。我们还发现,磁电阻(MR)可以分解成一个线性和二次分量,分别表征作为温度的函数的载流子的输运和陷阱行为。各种输运行为可以组织成一个单一的相图,阐明了大极化子在这种材料中的性质。
2023-03-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon-assisted tunneling in asymmetric resonant tunneling structures
基于介质连续模型,计算了一般双势垒共振隧穿结构(DBRTS)的声子辅助隧穿电流,包括对称和反对称双势垒共振隧穿结构。结果表明,四种高频界面声子模(特别是在发射极势垒两侧界面处的声子模)主导了PAT过程,使DBRTS的谷电流增大,PVR减小.我们发现,一个不对称的结构可以导致性能的改善。
1998-10-28 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted optical absorption of SiC polytypes from first principles
本研究利用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了常见SiC多型的声子辅助温度依赖光学吸收光谱,发现结果与实验一致,并强调了电子能量重整化对预测的重要性。
2023-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Tunneling in suspended carbon nanotubes assisted by longitudinal phonons
悬浮单壁碳纳米管量子点的电流-电压特性表现出一系列等间距的电压阶跃。这种谐波,低能量激发光谱的能量尺度是一致的,在纳米管中的纵向低k声子模式(拉伸模式)。协议被发现与弗兰克-康登为基础的模型,其中的声子辅助隧穿过程被建模为一个耦合的电子水平欠阻尼量子谐振子。与该模型比较,发现有一个相当强的单位阶电子-声子耦合因子。
2005-08-10 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted dark exciton preparation in a quantum dot
在半导体量子点中,与环境(即声子)的耦合对于光学态制备起着至关重要的作用。我们分析了声子的影响,两种方法的直接光学制备的暗激子,这是通过倾斜的磁场:激发与啁啾激光脉冲和激发与失谐脉冲。我们的研究表明,对于这两种方法,声子要么不妨碍所提出的机制,甚至是有用的,通过拓宽参数范围,其中暗态制备是可能的,由于声子辅助暗激子制备。鉴于声子对光学制备的积极影响,在量子点中使用暗激子变得更加有吸引力。
2017-04-12 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted tunneling through a double quantum dot system
研究了电子在双量子点系统中的输运问题。采用Keldysh非平衡格林函数方法计算了系统的电流和传输系数。分析了电子-声子相互作用、点间隧穿和温度对态密度和电流的影响。结果表明,虽然电子-声子相互作用导致电导在低温下出现侧峰,但在高温下这些侧峰消失。
2012-04-10 cond-mat.mes-hall
Electron states, phonon-assisted relaxation and tunneling in self-assembled quantum dot molecules in an electric field
我们对两个自组装垂直堆叠量子点组成的系统中的声子辅助弛豫进行了理论分析。我们建立了真实的模型,它考虑了系统的几何形状和应变分布。我们计算声子辅助弛豫率之间的两个最低的状态(在一个和两个电子的情况下)。的弛豫速率和能级作为外部(轴向)电场和结构的几何形状(点的大小)的函数进行了研究。我们发现,弛豫时间可以低至1~ps,但有效的弛豫只发生在非常精细的调谐点。
2010-07-09 cond-mat.mes-hall
A Theoretical Paradigm for Thermal Rectification via Phonon Filtering and Energy Carrier Confinement
我们提供了一个理论框架,通过限制在一个不对称的梯度薄膜叠层的一侧上的声子的可用人口的固态热整流器的发展。使用修改的声子气体模型来解释声子过滤和人口禁闭,我们表明,对于一个理想的材料,具有低声子非谐性,即使在没有弹道声子输运的情况下,也可以实现显着的热整流。这种形式主义是用来说明热整流的金刚石薄膜(1-5 nm)梯度尺寸> 1 μm表现出的热整流比的理论值在0.75和6之间。因此,我们的热整流理论公式预计将产生机会,设计先进的固态器件,使各种关键技术。
2019-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Phonon-assisted relaxation between hole states in quantum dot molecules
我们从理论上研究了双量子点中空穴的声子弛豫和非弹性隧穿。我们推导出空穴态和弛豫率从kp哈密顿量,并表明,有一个有限的点之间的距离,空穴态的寿命很长,这是有关消失隧道耦合。我们还表明,轻空穴混合空穴状态可以显着影响空穴弛豫速率,即使它的幅度很小。
2012-02-06 cond-mat.mes-hall
Surface-assisted carrier excitation in plasmonic nanostructure
我们提出了一个量子力学模型的表面辅助载流子激发光场在任意形状的等离子体纳米结构。我们推导出一个明确的表达式,在金属结构内的局部领域,表面吸收功率和表面散射率,确定附近的金属-电介质界面的载流子激发效率的增强。我们表明,表面散射是高度敏感的局部场极化,并可以纳入金属介电函数与声子和杂质散射。我们还表明,所获得的表面散射率描述的表面辅助等离子体衰减(朗道阻尼)的纳米结构大于非局域性尺度。我们的模型可以用于计算等离子体辅助的热载流子产生率在光电子学和光化学应用。
2017-03-17 cond-mat.mes-hall physics.optics
Probing phonon emission via hot carrier transport in suspended graphitic multilayers
我们研究热载流子输运下的磁场高达15 T的悬浮石墨多层膜通过微分电导(dI/dV)光谱。已经观察到明显的高能dI/dV异常,并表明与石墨中的固有声子发射过程有关。这种dI/dV异常在磁场下的演变被进一步理解为朗道能级间回旋共振-声子共振散射的结果。所观察到的磁声子效应不仅揭示了石墨系统中高电流传输的物理机制,而且为优化石墨纳米电子器件的性能提供了新的视角。
2011-08-08 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted population inversion of a single quantum dot
我们提出了一种实现单个InGaAs/GaAs量子点布居数反转的方法,该方法由中性激子声子边带内调谐的激光脉冲驱动。反转是通过声子辅助弛豫的光学修饰态的快速热化来实现的。一个最大的激子人口为0.67 $\pm$ 0.06的测量为0.83毫电子伏的激光调谐到更高的能量和声子边带映射使用双色泵浦探测技术。我们的实验表明,根据理论,声子浴提供了额外的功能,光学驱动的量子点量子比特。
2014-09-07 cond-mat.mes-hall
Enhanced Phonon-Assisted Tunneling in Metal -- Twisted Bilayer Graphene Junctions
本文通过平面隧穿谱测量发现扭转双层石墨烯中声子辅助隧穿较Bernal堆叠双层石墨烯显著增强,并借助声子色散计算阐明其机制,为研究扭转范德华材料中的电子-声子耦合提供了通用工具。
2025-07-17 cond-mat.mes-hall
Hot-Carrier Cooling in High-Quality Graphene is Intrinsically Limited by Optical Phonons
许多有前途的光电子器件,如宽带光电探测器、非线性频率转换器和用于数据通信系统的构建块,都利用石墨烯中的光激发载流子。对于这些系统,它是必不可少的理解,并最终控制,光致热载流子分布的冷却动力学。然而,仍然有一个积极的辩论不同的机制,有助于热载体冷却。特别是,最终限制冷却动力学的内在冷却机制仍然是一个悬而未决的问题。在这里,我们通过研究两个技术相关的系统来解决这个问题,这两个系统由迁移率> 10,000 cm $^2$高质量石墨烯和不能有效吸收石墨烯电子热的环境组成:WSe $^{-1}$封装的石墨烯和悬浮的石墨烯。我们在室温下使用超快泵浦-探测光谱研究了这两种高质量石墨烯系统的冷却动力学。在这些系统中,通过无序辅助的声学声子散射和向环境的面外热传递进行冷却的效率相对较低,预计冷却时间为数十皮秒。然而,我们观察到更快的冷却,在几皮秒的时间尺度上。我们把这归因于一种内在的冷却机制,在热载流子分布中具有足够动能的载流子发射光学声子。在声子发射期间,电子系统不断地再热化,重新产生具有足够能量的载流子以发射光学声子。我们开发了一个分析模型,解释了所观察到的动态,冷却最终受到限制的光-声声子耦合。这些对石墨烯中热载流子本征冷却机制的基本认识将对石墨烯基光电子器件的发展起到关键的指导作用。
2021-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Photon- and phonon-assisted tunneling in the three-dimensional charge stability diagram of a triple quantum dot array
我们报告光子和声子辅助隧穿跃迁的线性阵列中的三个量子点,这只能通过考虑完整的三维电荷稳定性图来理解。这样的隧穿跃迁潜在地导致在该系统中定义的量子位的泄漏。对这些跃迁的详细理解是重要的,因为随着量子点阵列的规模扩大,它们变得更加丰富和复杂。
2013-03-11 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted tunneling in an isolated double dot system
声子辅助隧穿率的评估定义在有限厚度的GaAs半导体异质结构中的隔离良好的双点系统。一个可分离的模型的限制潜力允许准确的测定的双重电子波函数和能量。结果发现,在小的双重能量的压电率由于弯曲模式给占主导地位的贡献。对于小板坯厚度的预测率是高达两个数量级高于非常厚的板坯。
2005-05-14 cond-mat.mes-hall
Ultrafast Depopulation of a Quantum Dot by LA-phonon-assisted Stimulated Emission
利用红移激光脉冲激发的LA声子辅助辐射,我们演示了量子点从透明点以上到透明点以下的超快非相干消布居。通过激光驱动,量子点从弱电子振动系统转变为强电子振动系统,从而使两个修饰态的激子分量之间发生声子辅助弛豫。在20 ps的激光脉冲宽度有限的时间内实现的人口减少,并表现出几毫电子伏的宽调谐范围。我们的实验结果很好地再现路径积分计算。
2016-04-18 cond-mat.mes-hall
Characterization of Carrier Cooling Bottleneck in Silicon Nanoparticles by Extreme Ultraviolet (XUV) Transient Absorption Spectroscopy
硅纳米颗粒有望通过产生“声子瓶颈”(理论上减慢热光学声子的冷却速率,从而降低热光学声子的冷却速率)来超越单结硅光伏的理论效率极限。材料中的载流子。为了验证硅纳米粒子中声子瓶颈的存在,需要在短时间尺度上同时解决电子和结构变化。在这里,极紫外瞬态吸收光谱被用来观察800 nm光激发,激发载流子的$0.35 \pm 0.03$ eV以上的$Δ_1$导带最小值的过剩能量的多晶硅纳米粒子的激发态电子和晶格动力学。纳米颗粒具有标称100 nm直径,晶粒尺寸为约16 nm。将所提取的纳米颗粒的载流子-声子和声子-声子弛豫时间与在类似载流子密度下的硅(100)单晶薄膜的载流子-声子和声子-声子弛豫时间进行比较(对于纳米颗粒为$2$ x $10^{19} cm^{-3}$,对于薄膜为$6$ x $10^{19} cm^{-3}$)。测量的多晶纳米颗粒的载流子-声子和声子-声子散射寿命分别为$870 \pm 40$ fs和$17.5 \pm 0.3$ ps,相对于硅薄膜的$195 \pm 20$ fs和$8.1 \pm 0.2$ ps。在纳米颗粒中观察到的降低的散射率与声子瓶颈假说一致。
2021-04-12 cond-mat.mes-hall
Evidence for Phonon-Assisted Intertube Electronic Transport in an Armchair Carbon Nanotube Film
本研究通过实验和理论计算证明,在扶手椅型碳纳米管薄膜中,声子辅助的相干管间电子输运是高温电导的主导机制,该薄膜有望用于室温相干电子器件。
2022-01-18 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit coupling assisted by flexural phonons in graphene
我们分析了石墨烯中自旋和声子之间的耦合。我们提出了一个完整的分析自旋和弯曲,平面外,振动之间可能的耦合。从紧束缚模型,我们得到的分析和数值估计的强度。我们发现,动力学效应,量子和热涨落引起的,显着提高自旋轨道间隙。
2012-12-11 cond-mat.mes-hall
Phonon-assisted thermoelectric effects in a two-level molecule
利用格林函数中的运动方程方法,分析了金属电极上二能级分子的热电性质。结果表明,电导强烈地依赖于电子和声子的温度以及电子-声子耦合强度。此外,还观察到在强的电子-声子相互作用下,电子-空穴对称点处的热导峰消失了。研究还发现,在强的电子-声子相互作用下,优值受到强烈的抑制。也观察到来自库仑相互作用的Wiedemann-Franz定律的违反。
2012-09-11 cond-mat.mes-hall
Multiscale model for phonon-assisted band-to-band tunneling in semiconductors
我们提出了一个TCAD兼容的多尺度模型的声子辅助带间隧穿(BTBT)在半导体中,它结合了非抛物线性质的复杂带内的带隙的材料。该模型示出捕获硅中的测量的电流-电压数据,用于沿着$[100]$、$[110]$和$[111]$方向的电流传输。我们的模型将是有用的预测带到带隧穿现象,以量化在隧道FET和小几何MOSFET和FINFET的开和关电流。
2014-07-23 cond-mat.mes-hall
Decay and persistence of spatial coherence during phonon-assisted relaxation in double quantum dots
我们提出了一个理论研究的空间相干性之间的离域激子态之间的弛豫过程中耦合到声学声子的一对垂直堆叠的半导体量子点的演变。我们发现,即使在非耦合的非全同量子点系统中,如果能级间的能量分裂存在一种特殊的简并,空间相干性也可以转移到基态。相干转移的声子辅助机制导致产生的相干性的量对点间距离和温度的依赖性。我们还分析了耦合系统的载流子声子动力学的影响,其中空间相干存在于离域基态。
2015-08-12 cond-mat.mes-hall
Phonon-Assisted Andreev Reflection at Majorana Zero Mode
拓扑超导体端部的Majorana零模(MZM)的典型特征之一是正常铅-超导体结隧穿谱中的零偏置峰。本文研究了一个单声子模耦合到超导体引线的正常铅-超导体结模型,它可以看作是一个电子-引线/声子耦合-MZM/空穴-引线结构。声子耦合的MZM作为一系列的通道,电子可以通过吸收和发射声子变成空穴。这些通道在局域态密度(LDOS)中呈现为一系列条带,在隧穿光谱中产生相应的峰。在LDOS中,电子-声子相互作用使条纹之间的权重变窄并重新分配。在隧道光谱中,峰高呈现多声子过程的特征。通过这些研究,我们的工作阐明了声子辅助的Andreev反射机制在马约拉纳零模式。
2019-02-18 cond-mat.mes-hall